内容正文:
人教版2019版选择性必修第一册
第一章 动量守恒定律
1.3 动量守恒定律
第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?
F
F·Δt= mv' – mv0=Δp
v0
单个物体受力与动量变化量之间的关系
思考:若用动量定理分别研究两个相互作用的物体,会有新收获么?
v'
F
m1
m2
一、相互作用的两个物体的动量变化
B
v2
m2
A
v1
m1
B
v2'
m2
A
v1'
m1
碰撞过程
对A应用动量定理:
对B应用动量定理:
根据牛顿第三定律:
得
两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和
F1
F2
m2
m1
m2
m1
思考:碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样?
B
v2
m2
A
v1
m1
B
v2'
m2
A
v1'
m1
F1
F2
碰撞过程
m2
m1
F1
F2
N1
G1
N2
G2
两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。
系统
系统:我们把两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。
内力:系统中物体间的作用力叫做内力。
外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力,叫做外力。
二、动量守恒定律
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。
1、内容
2、表达式
(1)p=p′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(系统作用前的总动量等于作用后的总动量).
(2)Δp1=-Δp2或m1Δv1=-m2Δv2
(系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)
(3)Δp=0
(系统总动量的变化量为零)
3、适用条件
(1)系统不受外力;(理想条件)
(2)系统受到外力,但外力的合力为零;(实际条件)
在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车,两小车组成的系统动量守恒么?
N2
G2
N1
G1
F1
F2
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力属于内力,整个系统的外力即重力和支持力的和为零,所以系统动量守恒。
【例题】一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度为v,方向水平,燃料即将耗。此时,火箭突然炸裂成两块(如图),其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度为v