内容正文:
动量守恒定律
地面光滑,小球以V做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后,小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么?
发生碰撞
小球受到合力的作用
单个物体
对于单个物体,动量不变的条件是:
物体不受到合外力的作用,保持原来状态不变。
合外力
外界对物体施加的合力,简称合外力
碰撞后,A、B小球各自动量有没有变化?
碰撞后,A、B小球的总动量是否发生变化?
两个物体
N2
G2
F’
对m1:
- Ft = m1v′1- m1v1
对m2:
F′t = m2v′2 -m2v2
N1
G1
F
F′=F
m1v′1- m1v1= m2v2 - m2v′2
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2
P′1+ P′2= P1+ P2
结论:
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第二级
第三级
第四级
第五级
动量守恒定律的验证:
N1
G1
N2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
系统:有相互作用的物体构成一个的整体叫系统
内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力:外部其他物体对系统内物体的作用力
动量守恒定律
1.内容:
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式
①p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′);
②ΔΡ=0(系统总动量的增量等于0);
③ ΔΡ1=- ΔΡ2(两个物体组成的系统中,各自动量增量大小相等、方向相反),
其中①的形式最常用,具体到实际应用时又有以下常见三种形式:
a.m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2 (适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统).
b.0= m1v1+ m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率及位移大小与各自质量成反比).
c. m1v1+ m2v2 =(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合在一起或具有共同速度的情况).
说明:
1、动量守恒定律是矢量表达式。
2、在总动量一定的情况下,每个物体的动量
可以发生很大的变化。
3、必须正确区分内力和外力。
满足动量守恒的三种情况:
1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统内物体之间的内力远远大于外力(例
如手榴弹爆炸)。
3、系统所受合外力不为零,但在某一方向上
受力为零,则在系统这一方向上动量守恒。
G
G
关于动量守恒的条件,正确是( )
A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒
B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒
C.只要系统所受合外力恒定,动量守恒
D.只要系统所受外力的合力为零,动量守恒
D
例 1
练习把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪沿水平方向发射一颗子弹,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( )
A.枪和弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.枪、弹、车三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,系统动量近似守恒.
D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面的支持力这两个力作用,这两个力的和为0.
D
质量为m1的货车在平直轨道上以V的速度运动,碰上质量为m2的一辆静止货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,判断货车在碰撞过程中系统动量是否守恒。
例2
m 1
m 2
求撞后一起运动的速度?
解:沿碰撞前货车运动方向建立坐标轴,有v1=2m/s.设两车结合后的速度为v。两车碰撞之前的总动量为:p=m1v1
碰后的总动量为p´=(m1+m2)v
由动量守恒得:p=p´
即:m1v1=(m1+m2)v
所以:v=
v=0.9m/s
师生求解碰撞前后的动能。
提问:损失的动能转换为什么能量了?
例3
求炸裂后另一
块的速度V2 ?
火箭炸裂前总动量:p=mv
炸裂后的总动量:p´=m1v1+(m-m1)v2
由动量守恒得:p=p´
可得:mv=m1v1+(m-m1)v2
解出:
提问:如果题目中“沿着相反的方向”改为沿着相同的方向,结论如何?
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