内容正文:
第一章 动量和动量守恒定律
第四节 动量守恒定律的应用
粤教版 选择性必修第一册
如图,静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左、右运动,它们都获得了动量,它们的总动量是否增加了?
一、动量守恒定律的应用
1、动量守恒定律的普适性:适用于计算合外力为零时系统中物体相互作用的规律。
(1)不仅适用于正碰,也适用于斜碰;
(2)不仅适用于碰撞,也适用于任何形式的互相作用;
(3)不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。
动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律
一、动量守恒定律的应用
2、应用动量守恒定律解决问题的思路
明确研究对象,确定系统的组成
受力分析,分清内力、外力,确定动量守恒
规定正方向,确定初、末动量
根据动量守恒定律,建立方程,求出结果
【思考问题】
(1)掷壶队员与冰壶组成的系统的动量守恒吗?
(2)冰壶出手后,掷壶队员的速度是如何变化的?
情境:冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,为冬奥会比赛项目。掷壶队员手持冰壶从本垒圆心向前的速度 m/s,至前卫线冰壶出手瞬间,冰壶在水平方向上相对于手的速度 m/s,设掷壶队员的质量为 kg,冰壶的质量 kg。冰面的摩擦力可以忽略不计。
情境:冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,为冬奥会比赛项目。掷壶队员手持冰壶从本垒圆心向前的速度 m/s,至前卫线冰壶出手瞬间,冰壶在水平方向上相对于手的速度 m/s,设掷壶队员的质量为 kg,冰壶的质量 kg。冰面的摩擦力可以忽略不计。
掷壶队员与冰壶组成的系统在水平方向上动量守恒,根据动量守恒定律:
得:
代入数据得:
方向不变
【讨论与交流】冰壶运动除了上述掷壶过程遵守动量守恒定律,还有哪些过程也遵守动量守恒定律?请和同学一起深入研究,建立相应的物理模型进行定量分析,并与其他同学分享。
“水火箭”发射
火箭发射
【讨论与交流】如图所示,反冲小车停在光滑的桌面上,车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气,用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时,胶塞从试管口喷出,此时小车是否运动?胶塞从试管口喷出瞬间,整个反冲小车遵循动量守恒定律吗?
二、反冲
1.反冲:如果一个静止的物