1.3 动量守恒定律 课件 -2022-2023学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

动量守恒定律 1 问题 第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，得出碰撞前后两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的吗？怎么证明这一结论呢？这是一个普遍的规律吗？ 【 问题】如图所示，在光滑水平地面上，有质量为 m1、m2 的两小球 A、B，它们分别以速度 v1、v2 同向运动，且 v1 ＞ v2。当球 A 追上球 B 时，发生碰撞，碰撞后球 A、球 B 的速度分别为 v1' 、v2' 。请推导出A、B两球组成的系统在相互作用前和相互作用后总动量的关系。 在A、B碰撞过程中，据动量定理有: 对A: F1t= m1v1'– m1v1 对B: F2t=m2v2' – m2v2 由牛顿第三定律可知：F1 = – F2 即： 故：p1+p2 = p1'+ p2' 可见，两个物体的总动量在相互作用前后保持不变， 即系统的总动量在碰撞前后是守恒的。 讨论与交流：物体系统碰撞前后系统动量守恒，有没有什么前提条件呢？ 碰撞只是相互作用的一 种形式，更普遍地说，物体间相互作用的过程中，所受合外力为零，系统动量守恒。 （一）几个重要的概念 （1）系统： （2）内力： （3）外力： 存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统。 系统中物体间的作用力称为内力。 内力可以改变单个物体的动量，不改变系统的总动量。 系统以外的物体施加给系统内物体上的力称为外力。 外力不仅改变单个物体的动量，还可以改变系统的总动量。 动量守恒定律 （二）内容 文字表达：如果一个系统不受外力或所受合外力为零，无论这一系统的内部发生了何种形式的相互作用，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律（law of conservation of momentum） 公式表达： 等式左边是两物体相互作用前的动量， 等式右边是它们相互作用过程中任一时刻的动量。 动量守恒定律 （1）系统不受外力或所受合外力为零. （2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计，动量近似守恒。 （3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，则该方向动量守恒（分动量守恒）. （三）动量守恒的条件： 系统不受外力或者所受合外力为零 （四）动量守恒定律的“五性” （1）条件性：应用时要先判断是否满足守恒条件。 （2）矢量性：动量守恒的方程是一个矢量方程。 （3）相对性：应用动量守恒定律时，应注意各个物体的速度必须是相对同一参考系的速度。 （4）同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒中的p1 、 p2是物体相互作用前同一时刻的动量，p1‘、p2’是物体相互作用中同一时刻的动量。 （5）普适性：动量守恒定律普遍使用，既适用于宏观、低速领域，也适用于微观、高速领域。既适用于两个物体也适用于多个物体。 (1) (2) (3) 4、光滑水平面上，P物体与一个连着弹簧的静止的Q物体正碰（碰前弹簧处于原长），已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的是( ) A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同速度 C．Q刚开始运动 D．P、Q弹簧组成的系统动量守恒 (4) BD 12 5、如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填：“守恒”或“不守恒“）。在B静止后，A和B组成的系统动量 。（选填：“守恒”或“不守恒“） A B F (5) 6、如下图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力．同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力．两物体发生碰撞并粘在一起后将(　) A．停止运动 B．向左运动 C．向右运动 D．运动方向不能确定 (6)   v0 m M (7) (8) 8、如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝M/2，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求滑块从小车右侧滑出的速度大小v。 牛顿第二定律 F合= ma 动量定理 F合t = mv2-mv1 动能定理 动量守恒定律 △P = 0 机械能守恒定律 △E机 = 0 能量守恒定律 △E能 = 0 17 动量守恒定律应用 ——碰撞 能不能，不一定能 变1、如