内容正文:
§1.31 动量守恒定律
(推导、理解、判断、基本应用)
物理
选择性必修 第一册
第一章 动量守恒定律
1
课前练.(多选)研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3,平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出,运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B,竖直位移为,动能的变化量为,动量的变化量为;小球由B运动到C,竖直位移为,动能的变化量为,动量的变化量为。忽略空气阻力的影响,若y1=y2,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
BD
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?
怎样证明这一结论呢?这是一个普遍的规律吗?
一、相互作用的两个物体的动量改变
A
B
m2
m1
m2
m1
m2
m1
A
B
光滑
碰 前
碰 后
v2>v1
v2
v1
v2’
v1’
课堂探究一:m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’ ?
一、相互作用的两个物体的动量改变
A
B
m2
m1
m2
m1
m2
m1
A
B
光滑
碰 前
碰 后
v2>v1
v2
v1
v2’
v1’
F2
F1
∆t
F2∆t= m2v2’- m2v2
F2= - F1
m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’
F1∆t= m1v1’- m1v1
m2v2’- m2v2 = - (m1v1’- m1v1 )
一、相互作用的两个物体的动量改变
课堂探究二:碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的
受力情况是怎样的呢 ?
二、动量守恒定律
(1). 系统:我们把由两个(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(system)
(2). 内力:系统中物体间的作用力
(3). 外力:外部其他物体对系统的作用力
m1
m2
1. 概念
2. 规律
如果一个系统不受外力, 或者所受外力的矢量和为0 ,
这个系统的总动量保持不变。
(1). 内容:
(2). 公式:
(3). 条件:
系统不受外力或所受外力的矢量和为0
m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’
二、动量守恒定律
m1
m2
如果一个系统不受外力, 或者所受外力的矢量和为0 ,
这个系统的总动量保持不变。
1. 内容:
2. 公式:
3. 条件:
m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’
思考:
(1)对单个物体能不能用动量守恒定律?
(2)动量守恒定律是标量还是矢量方程?
(3)式中的速度以什么为参考系?
(1)系统性
4. 理解:
(2)矢量性
(3)相对性
(1). 理想条件: 系统不受外力
(2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0
思考: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?
在系统总动量一定(守恒)的情况下,
系统中每个物体的动量可以发生很大的变化
1.甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去。在甲推乙之前,两人的总动量为0;甲推乙后,两人都有了动量,总动量还等于0吗?已知甲的质量为,乙的质量为,甲的速率与乙的速率之比是多大?
总动量等于0, 速率之比为
教材 第16页
得 =
解:以甲的速度方向为正
对甲乙, 由动量守恒:
m甲v甲 - m乙v乙= 0
2.(多选)如图所示,在光滑水平地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )
A.木块A离开墙壁前, A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
B.木块A离开墙壁前, A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒
C.木块A离开墙壁后, A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
D.木块A离开墙壁后, A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒
BC
系统集成 第16页
变式1.(多选)在光滑水平面上的A、B两小车中间有一轻弹簧,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。将两小车及弹簧看做一个系统,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,系统动量不守恒
C.先放开左手,再放开右手后,系统总动量向右
D