内容正文:
动量守恒定律
3
第一章 动量守恒定律
选择性必修一
知识回顾
1.动量定理内容及表达式
2.动量定理应用条件及注意事项
涉及时间的过程问题
定物、定过程、定规律、定方向
合外力的冲量等于动量的变化
Ft=mv2-mv1
在冰壶比赛中,一只冰壶撞击另一只冰壶后,两只冰壶的运动状态都将发生变化,这种碰撞类运动有什么规律?
思考与讨论
两个人的速度之间有怎样的关系呢?
在连续的敲打下,平板车会怎样运动呢?
思考与讨论
探究规律
创设情境:如图,在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物 体 A、B,质量分别是 m1 和 m2,沿同一直线向同一方向运 动,速度分别是 v1 和 v2,v2 > v1。当 B 追上 A 时发生碰撞。 碰撞后 A、B 的速度分别是 v1′和 v2′。碰撞过程中 A 所受 B 对它的作用力是 F1 ,B 所受 A 对它的作用力是 F2 。碰 撞时,两物体之间力的作用时间很短,用 Δt 表示。
探究规律
探究规律
1.系统:存在相互作用的几个物体组成的一个整体。
2.内力:系统中各物体之间的相互作用力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任意一个物体上的力。
动量守恒定律
理论和实验都表明: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。这就是动量守恒定律(law of conservation of momentum)
1.条件:系统不受外力或合外力为0
2.矢量式,使用时注意正方向的选择
物体间碰撞、反冲运动、一分为二的爆炸
既适用宏观也适用于微观、既适用于高速又适用于低速
例1.质量为m的小球A静止于光滑的水平面上,另一个质量为M的小球B以大小为v0的速度向右运动与球A发生正碰,假设碰撞两球以同一速度共同运动,求这个速度多大。
A
B
v0
①系统不受外力(理想化):宇宙中两星球碰撞、微观粒子碰撞
②系统所受合外力为0(实际条件)
m1
v1
m2
v2
地面光滑 v1> v2
动量守恒定律
③系统内力远大于外力:爆炸瞬间内力远远大于外力,比如重力
④系统在某一方向上不受外力或合外力为0,则系统在该方向上动量守恒.
A
B
不计一切摩擦,B沿斜面下滑,A将出现运动
例2.如图所示,一人用力推四只木箱,若取四只木箱为一系统,人的推力是内力还是外力?若取人与四只木箱整体为一系统,人的推力是内力还是外力?
例3.如图,A、B两物体质量之比为mA:mB=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑。当弹簧突然释放后,则下列说法正确的是
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动量守恒
例4.如图,在列车编组站里,一辆质量为1.8×104 kg的货车在平直轨道上以2 m/s的速度运动,碰上一辆质量为2.2×104 kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。
例5.一质量为M的木块放在光滑的水平面上,一质量为m的子弹以初速度v0水平打进木块并留在其中,设子弹与木块之间的相互作用力为Ff. 则:
(1)子弹、木块相对静止时的速度 v 是多少?
(2)子弹在木块内运动的时间 t 为多长?
(3)子弹对木块做的功W?
(4)由于摩擦产生的热量Q。
例6: 一枚在空中飞行的火箭,质量为m,在某点的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度为v1 ,求炸裂后另一块的速度v2 。
若m2=10kg,m1=4kg,v的大小为900m/s,v1的大小为300m/s,则v2的大小为多少? 1700m/s
$$