高二物理競賽動量定理 動量守恒定律課件

§2－5動量沖量動量定理動量守恒一、動量討論

1）動量是描寫運(yùn)動狀態(tài)的量，是狀態(tài)的單值函數(shù)。

2）動量是矢量。

3）動量有相對性（因?yàn)樗俣扰c參照系有關(guān)）。

當(dāng)力在一段時間內(nèi)對物體持續(xù)作用時，需要討論力的時間累積效應(yīng)。質(zhì)點(diǎn)的動量二、質(zhì)點(diǎn)的動量定理重寫牛頓第二定律的微分形式考慮一過程，時間從t1-t2，兩端積分上式左邊定義為力

從t1

時刻到

t2

時刻的沖量于是得到積分形式動量定理：質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動過程中所受到的合外力的沖量，等于該質(zhì)點(diǎn)動量的增量。動量狀態(tài)量沖量過程量動量定理是過程量和狀態(tài)量增量的關(guān)系。1)沖量的方向：

沖量的方向一般不是某一瞬時力

的方向，而是所有元沖量的合矢量的方向。由動量定理可知：沖量的方向與動量增量方向相同。即的方向與的方向相同。討論2)在直角坐標(biāo)系中將矢量方程改為標(biāo)量方程3)動量定理是牛頓第二定律的積分形式，因此其使用范圍是慣性系。4)動量定理在處理變質(zhì)量問題時很方便。5)動量定理在打擊或碰撞問題中用來求平均力。打擊或碰撞，力的方向保持不變，曲線與t軸所包圍的面積就是t1到t2這段時間內(nèi)力的沖量的大小，根據(jù)改變動量的等效性，得到平均力。將積分用平均力代替平均力例1

用棒打擊質(zhì)量0.3kg速率20m/s從水平方向飛來的球，球被打擊后豎直向上飛了10m的高度，設(shè)打擊時間為0.02s，求球受到的平均沖力的大小是多少？解：恰好構(gòu)成直角三角形例2

質(zhì)量為20g的子彈沿X軸正向以500m/s的速率射入一木塊后，與木塊一起仍沿X軸正向以50m/s的速率前進(jìn)，在此過程中木塊所受沖量的大小為

(A)9N·s.(B)-9N·s．

(C)10N·s．(D)-10N·s子彈動量的改變量木塊所受沖量的大小9N·s

子彈所受沖量大小-9N·s

三、質(zhì)點(diǎn)系的動量定理1.質(zhì)點(diǎn)系：

由有相互作用的質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)。m2

m1作用力內(nèi)力外力內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力為一對內(nèi)力

特點(diǎn):成對出現(xiàn)，大小相等方向相反.結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力之和為零質(zhì)點(diǎn)系的重要結(jié)論之一

外力:

系統(tǒng)外部對質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的作用力m2

m1為系統(tǒng)受的外力2.系統(tǒng)動量定理將動量定理用于兩個質(zhì)點(diǎn)對m1

對m2

將上兩式相加,出現(xiàn)外力沖量之和=合外力的沖量內(nèi)力的沖量之和為零----質(zhì)點(diǎn)系的重要結(jié)論之二系統(tǒng)的末動量系統(tǒng)的初動量質(zhì)點(diǎn)系的動量定理為(1)什么力可改變質(zhì)點(diǎn)的動量?(2)什么力可以改變系統(tǒng)的總動量?(3)用質(zhì)點(diǎn)系動量定理處理問題的方便之處在那里？思考四、動量守恒定律當(dāng)時，上式稱為動量守恒定律。系統(tǒng)動量原理

即在某一段時間內(nèi)，若質(zhì)點(diǎn)系所受外力矢量和自始自終保持為零，則在該時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)系動量守恒.則

動量守恒定律是物理學(xué)中又一條重要而又具有普遍性的定律。

1）系統(tǒng)動量守恒條件討論：若系統(tǒng)不受外力——孤立系統(tǒng),動量守恒.2)內(nèi)力對系統(tǒng)動量無貢獻(xiàn)，但可改變每個質(zhì)點(diǎn)的動量，從而改變系統(tǒng)內(nèi)的動量分配；仍有雖然當(dāng)時，有4）如果合外力在某一方向上的分量為零，則系統(tǒng)在該方向的分量也是守恒的。若某一方向合外力為零,則此方向動量守恒.當(dāng)時，有3)系統(tǒng)內(nèi)力為沖力，外力大小有限時，往往可忽略外力,系統(tǒng)動量守恒.5)對于一切慣性系動量守恒定律都成立，但在解決具體問題時各質(zhì)點(diǎn)的動量都應(yīng)該相對于同一慣性系.mM由m和M組成的系統(tǒng)動量是否守恒例3

兩個相互作用的物體A和B，無摩擦地在一條水平直線上運(yùn)動。A的動量表達(dá)式,pA0和b