第三節(jié)動量守恒定律

1、第三節(jié)第三節(jié) 動量守恒定律動量守恒定律 想像遠比知識重要，知識有涯，而想想像遠比知識重要，知識有涯，而想像能環(huán)抱整個世界。像能環(huán)抱整個世界。 愛因斯坦愛因斯坦哪里有天才，我只是把別人喝咖啡的工夫用在了工作哪里有天才，我只是把別人喝咖啡的工夫用在了工作上罷了。有的人知識貧乏，對天才缺乏正確的認識總上罷了。有的人知識貧乏，對天才缺乏正確的認識總以為自己頭腦笨，沒天賦，于是失去了上進心以為自己頭腦笨，沒天賦，于是失去了上進心 -魯迅魯迅一、幾個基本概念一、幾個基本概念二、動量守恒定律的推導二、動量守恒定律的推導三、動量守恒定律三、動量守恒定律四、用動量守恒定律解題思路四、用動量守恒定律解題思路一、幾

2、個基本概念一、幾個基本概念1 1系統(tǒng)：相互作用的物體組成的整體系統(tǒng)：相互作用的物體組成的整體 叫系統(tǒng)。叫系統(tǒng)。2 2外力：外部其它物體對系統(tǒng)內物體的外力：外部其它物體對系統(tǒng)內物體的 作用力作用力3 3內力：系統(tǒng)內物體相互間的作用力內力：系統(tǒng)內物體相互間的作用力二、動量守恒定律的推導二、動量守恒定律的推導V1V2m1m2(V2V1)設：向左為正方向設：向左為正方向v碰撞之前總動量：碰撞之前總動量：P=P1+P2=m11+m22v碰撞之后總動量碰撞之后總動量:P=P1+P2=m11+m22 理論分析理論分析 11111vmvmtF- - = =22222vmvmtF- - = = F1 = F2

3、)(22221111vmvmvmvm-=-22112211vmvmvmvm=即即故故 p = p在碰撞過程中在碰撞過程中,三、動量守恒定律三、動量守恒定律v1）內容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和）內容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變?yōu)榱?，這個系統(tǒng)的總動量保持不變22112211vmvmvmvm=2 2）公式：）公式：3 3）守恒條件為：）守恒條件為：a)a)F F合合=0=0（嚴格條件）（嚴格條件）c)c)某方向上外力之和為零，在某方向上外力之和為零，在這個方向上成立這個方向上成立b)b)F F內內 遠大于遠大于F F外外（近似條件）（近似條件）P= PP=

4、 P5 5、動量守恒定律四性、動量守恒定律四性 ：系統(tǒng)性：描述的對象是由兩個以上的物體構系統(tǒng)性：描述的對象是由兩個以上的物體構成的系統(tǒng)成的系統(tǒng) 。矢量性矢量性 ：系統(tǒng)內各物體相互作用前后均在同：系統(tǒng)內各物體相互作用前后均在同一直線上運動時，應首先選定正方向一直線上運動時，應首先選定正方向 。相對性相對性 ：達式中各速度必須是相對同一參考：達式中各速度必須是相對同一參考系。一般以地面為參考系。系。一般以地面為參考系。 同時性同時性 ：初態(tài)動量的速度都應該是互相作用：初態(tài)動量的速度都應該是互相作用前同一時刻的瞬時速度，末態(tài)動量中的速度前同一時刻的瞬時速度，末態(tài)動量中的速度都必須是相互作用后同一時刻

5、的瞬時速度。都必須是相互作用后同一時刻的瞬時速度。動量守恒定律：動量守恒定律：不僅適用于不僅適用于正碰正碰，也適用于，也適用于斜碰斜碰；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于兩個物體組成的不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)，也適用于，也適用于多個多個物體組成的物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)。2 2、定律既適用于宏觀物體的相互作用，也適用于微、定律既適用于宏觀物體的相互作用，也適用于微觀粒子的相互作用，不管是低速還是高速問題均適用。觀粒子的相互作用，不管是低速還是高速問題均適用。使用范圍廣泛使用范圍廣泛普適性普適性 兩小車在運動過程中，相互排斥的磁力

6、屬于內兩小車在運動過程中，相互排斥的磁力屬于內力，整個系統(tǒng)的外力即重力和支持力的和為零，所以力，整個系統(tǒng)的外力即重力和支持力的和為零，所以系統(tǒng)動量守恒。系統(tǒng)動量守恒。思考分析思考分析 系統(tǒng)所受的外力有：重力、地面對木塊支持系統(tǒng)所受的外力有：重力、地面對木塊支持力、豎直墻對彈簧的支持力，三者之和不為零，所力、豎直墻對彈簧的支持力，三者之和不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒。以系統(tǒng)動量不守恒。 v例例1如圖如圖2所示，光滑水平面上所示，光滑水平面上A、B兩小車兩小車間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車均處于靜止狀態(tài)將兩小車及彈簧看做兩小車均處于靜止狀態(tài)將兩

7、小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法正確的是一個系統(tǒng)，下列說法正確的是()vA兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零vB先放開左手，再放開右手后，動量不守恒先放開左手，再放開右手后，動量不守恒vC先放開左手，后放開右手，總動量向左先放開左手，后放開右手，總動量向左vD無論何時放手，兩手放開后，系統(tǒng)總動量無論何時放手，兩手放開后，系統(tǒng)總動量都保持不變，但不一定為零都保持不變，但不一定為零ACD例例2：在下列幾種現(xiàn)象中，運動物體組成的系統(tǒng)動量守：在下列幾種現(xiàn)象中，運動物體組成的系統(tǒng)動量守恒的是（恒的是（ ）A。在靜止的光滑水平面上，車上的人從車頭車尾。在靜止的光滑水平面上

8、，車上的人從車頭車尾B。水平放置的輕彈簧，一輛固定于墻上，另一端與置。水平放置的輕彈簧，一輛固定于墻上，另一端與置于光滑水平面上的物體相連，開始時彈簧已有伸長，放于光滑水平面上的物體相連，開始時彈簧已有伸長，放手后物體在彈力的作用下運動手后物體在彈力的作用下運動C。甲、乙兩隊進行拔河比賽，甲隊獲勝。甲、乙兩隊進行拔河比賽，甲隊獲勝D。汽車拉著拖車在平直的公路上做勻速直線運動，某。汽車拉著拖車在平直的公路上做勻速直線運動，某時刻拖車突然脫鉤離開汽車，由于司機沒有發(fā)覺而保持時刻拖車突然脫鉤離開汽車，由于司機沒有發(fā)覺而保持汽車的驅動力不變，在拖車沒有完全停下來的任何一段汽車的驅動力不變，在拖車沒有完

9、全停下來的任何一段時間時間AD例題例題3、在光滑水平面上有甲、乙兩小球，、在光滑水平面上有甲、乙兩小球，它們的質量分別為它們的質量分別為1kg和和4kg，甲球以，甲球以10m/s的速度向左運動，乙球以的速度向左運動，乙球以5m/s的速度向右運的速度向右運動，兩球發(fā)生正碰后，乙球以動，兩球發(fā)生正碰后，乙球以1m/s的速度繼的速度繼續(xù)向右運動。求：續(xù)向右運動。求：（1）甲球碰撞后的速度）甲球碰撞后的速度（2）甲、乙兩球各自受到的沖量）甲、乙兩球各自受到的沖量高中物理 選修35十六十六第章動量守恒定律 在列車編組站里，一輛在列車編組站里，一輛 m1 = 1.8104 kg 的貨車在平直軌道上以的貨車

10、在平直軌道上以 v1 = 2 m/s 的速度運動，碰上一的速度運動，碰上一輛輛 m2 = 2.2104 kg 的靜止貨車，它們碰撞后結合在的靜止貨車，它們碰撞后結合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。v1m2m1例題例題 4本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條件？件？ 本題中研究的是哪一個過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)本題中研究的是哪一個過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？分別是什么？4、寫出動量守恒表達式，求解計算、寫出動量守恒表

11、達式，求解計算系統(tǒng)確定系統(tǒng)確定守恒條件確定守恒條件確定狀態(tài)確定狀態(tài)確定參考系確定參考系確定正方向確定正方向確定6、應用動量守恒定律解題的步驟：、應用動量守恒定律解題的步驟：1、選取適當?shù)难芯繉ο螅ㄏ到y(tǒng)）、選取適當?shù)难芯繉ο螅ㄏ到y(tǒng)）3、選定參考系，并選取正方向。確定初、末狀、選定參考系，并選取正方向。確定初、末狀態(tài)各物體的動量態(tài)各物體的動量2、進行受力分析，判斷系統(tǒng)的動量是否守恒、進行受力分析，判斷系統(tǒng)的動量是否守恒（矢量性）（矢量性）（相對性）（相對性）（同時性）（同時性）v例例5、A、B兩物體的中間用一段細繩相連并有一壓縮兩物體的中間用一段細繩相連并有一壓縮的彈簧，放在平板小車的彈簧，放在平

12、板小車C上后，上后，A、B、C均處于靜止均處于靜止狀態(tài)若地面光滑，則在細繩被剪斷后，狀態(tài)若地面光滑，則在細繩被剪斷后，A、B從從C上上未滑離之前，未滑離之前，A、B在在C上向相反方向滑動的過程中。上向相反方向滑動的過程中。vA若若A、B與與C之間的摩擦力大小相同，則之間的摩擦力大小相同，則A、B組組成的系統(tǒng)動量守恒，成的系統(tǒng)動量守恒，A、B、C系統(tǒng)動量不守恒系統(tǒng)動量不守恒vB若若A、B與與C之間的摩擦力大小不相同，則之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，組成的系統(tǒng)動量不守恒，A、B、C系統(tǒng)動量不守恒系統(tǒng)動量不守恒vC若若A、B與與C之間的摩擦力大小不相同，則之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，組成的系統(tǒng)動量不守恒，A、B、C系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量守恒vD以上說法均不對以上說法均不對C項目項目動量守恒定律動量守恒定律內容內容系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，這個系統(tǒng)的動量就保持不變。這個系統(tǒng)的動量就保持不變。公式公式應用對象應用對象物體系統(tǒng)物體系統(tǒng)動量守恒條動量守恒條件件研究的研究的系統(tǒng)不受外力系統(tǒng)不受外力或或合外力為零合外力為零，或，或滿足系統(tǒng)所受滿足系統(tǒng)所受內力遠大于外力內力遠大于外力。特點特點動量是矢量，式中動量的確定一般取地動量是矢量，式中動量的確定一般取地球為參照物。球為