14-03动量守恒定律-2023-2024学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第一册）

03.动量守恒定律 动量定理给出了单个物体在一个过程中所受力的冲量与它在这个过程始末的动量变化量的关系，即F·t＝∆p。如果我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新的收获吗？ m2 m1 一.系统、内力、外力 1.系统：相互作用的两个（或多个）物体构成一个系统 2.内力：系统内部物体相互之间的作用力 3.外力：外部物体对系统内部物体的作用力 F F’ m1g m2g N1 N2 m2 m1 v2 v1 v2’ v1’ m2 m1 取向右为正方向： 地面光滑 二.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： 3.条件： ①系统不受外力或所受合外力为零（严格条件） ②虽然受外力不为零，但内力>>外力，且作用时间极短，爆炸，碰撞类问题（近似条件） ③虽然受外力不为零，但某方向上不受外力，则该方向动量守恒。（某方向动量守恒，系统动量实际不一定守恒） 分析与思考：1.如图，光滑桌面上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，两辆小车分别向左、右运动过程中它们的动量守恒吗？ 2.若放在墙角把细线烧断呢？ 1.答：系统所受合外力为零，动量守恒。 2.答：墙壁给小车有外力，动量不守恒。 分析与思考：静止在光滑水平面上的斜槽A的顶端有一小球B，小球由静止释放，在离开斜面前小球和斜槽组成的系统的动量是否守恒？ 答：B球有竖直向下的分加速度，处于失重状态，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。 但水平方向不受外力，水平方向动量守恒。 分析与思考：在光滑的水平地面上有两辆小车，在两小车上各绑一个条形磁铁，他们在相向运动的过程中系统动量守恒吗？ 答：两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统所受的外力(即重力和支持力) 的矢量和为零，所以系统动量守恒。 v1 v2 分析与思考：子弹和木块组成的系统在以下情况中动量是否守恒？1.子弹打进木块的瞬间；2.子弹打进木块后一起压缩弹簧向左运动过程中。 答：1.子弹打进木块的瞬间，可以认为子弹和木块这个系统动量守恒(内力>>外力且作用时间极短) 2.子弹打进木块后一起压缩弹簧向左运动过程中，墙壁通过弹簧给子弹和木块组成的系统外力向右，系统动量不守恒。 拓展：系统机械能呢？ v 4.动量守恒定律的优越性： 不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；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。不仅适用于宏观物体的相互作用，也适用于微观粒子的相互作用，不管是低速还是高速问题均适用。 5.解题步骤： ①确定把哪个系统作为研究对象 ②分析系统内各物体的受力情况，判断系统动量是否守恒 ③若动量守恒，确定系统初末状态的动量 ④规定正方向，列方程求解 例1. 例2. 例3.A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动，A的质量是5Kg，速度是9m/s，B的质量是2Kg，速度是6m/s。A从后面追上B，它们相互作用一段时间后，B的速度增大为10m/s，方向不变，这时A的速度是多少？方向如何？（以上过程中除A、B两物体的相互作用力外，其他的力可以忽略。） 例4.质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g，静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多大？ 例5.质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止，从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为54km/h，撞后两车的共同速度为18km/h。该段公路对轿车的限速为100km/h，试判断轿车是否超速行驶。 126km/h，超速 例6.一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（ ） A.向后踢腿 B.手臂向后摔 C.在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出 例7.一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将( ) A.左右来回运动 B.向左运动 C.向右运动 D.静止不动 D A 模拟动画,单摆小车 $补充-动量守恒定律习题课 问题：动量守恒定律的内容是什么？ 答：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。 问题：动量守恒定律的条件是什么？ 答： ①系统不受外力或所受合外力为零（严格条件） ②虽然受外力不为零，但内力>>外力，且作用时间极短，爆炸，碰撞类问题（近似条件） ③虽然受外力不为零，但某方向上不受外力，则该方向动量守恒。（某方向动量守恒，系统动量实际不一定守恒） 问题：