内容正文:
人教版普通高中物理 选择性必修第一册
1.3 动量守恒定律
日常生活中,总是会发生很多碰撞,大到天体小到原子核,不胜枚举。
思考:什么条件下的碰撞,碰撞前后的动量之和才不会发生改变?
新课导入
F
F·Δt= mv' – mv0=Δp
v0
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
新课导入
m
m
m1
m2
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:
据牛三:
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
动量守恒的推导
系统:
内力:
外力:
一、系统、内力、外力
两个或多个相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统。
系统中物体间的作用力
系统以外的物体施加给系统内物体的作用力
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的?
新课讲解
5
针对训练1.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是( )
ABC
A.子弹射入木块的过程中,系统受到的合外力为0B.子弹对木块的摩擦力为内力C.压缩弹簧的过程中,系统所受合外力增大D.压缩弹簧的过程中,系统机械能守恒
二、动量守恒定律
1.内容:如果一个系统 或者所受 为0,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式:m1v1+m2v2= 或p=p′。
Δp1= ,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向.
3.适用条件
(1)理想守恒:系统不受外力或所受 为零,则系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远 外力时,系统的动量可近似看成守恒。
(3)某一方向守恒:系统在某一方向上所受合力为零,系统在该方向上动量守恒。
不受外力
外力的矢量和
m1v1′+m2v2′
外力的合力
大于
-Δp2
4.动量守恒定律的普适性
动量守恒定律的适用范围非常广泛,适用于
(1)低速、宏观领域。
(2)高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)领域。
1.(多选)在光滑水平面上,A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变
ACD
动量守恒的判断
2.(多选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是 ( )
A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒
B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒
C.a离开墙后,a、b系统动量守恒
D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒
BC
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3.如图所示,物体m置于斜面M上,M与水平面间无摩擦,在m沿斜面由底端冲上顶端的过程中,m和M组成的系统( )A.系统的动量守恒B.在竖直方向上系统的动量分量守恒C.在水平方向上系统的动量分量守恒D.在任何方向上系统的动量分量都不守恒
C
4.下列四幅图所反映的物理过程中系统动量守恒的是( )
A
动量守恒计算
1.质量为M=2 kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2 kg的物体A(可视为质点),如图所示.一颗质量为mB=20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后,速度变为100 m/s,最后物体A仍静止在车上,求平板车最后的速度是多大.
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2.如图所示,木块质量为 m = 0.4kg ,它以速度V=20 m/s 水平滑上一辆静止的平板小车,已知车的质量M=1.6kg ,木块与小车间动摩擦因数μ=0.2,其它摩擦不计,g=10m/s2,求:
(1)木块相对于车静止时,平板小车的速度?
(2)这一过程所经历的时间及小车运动的距离。
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3.一个质量为40kg的小孩站在质量为20kg的平板车上以2 m/s的速度在光滑的水平面上运动,现小孩沿水平方向向前跳出后:
(1)若小孩跳出后,平板车停止运动,求小孩跳出时的速度.
(2)若小孩跳出后,平板车以大小为2m/s的速度沿相反方向运动,求小孩跳出时的速度和跳出过程所做的功.
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4.如图所示,质量m=4kg