内容正文:
第一章 碰撞与动量守恒
第二节 动量
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1.知道动量的概念和动量变化量的含义.
2.会求物体的动量及动量的变化量.
3.知道动量守恒定律的内容、守恒条件、常用关系式.
4.会判断动量是否守恒,会用动量守恒定律解题.
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一、动量
1.定义:物体的________和________的乘积.
2.定义式:p=________.
3.单位:______________.
4.方向:动量是矢量,方向与________的方向相同,因此动量的运算服从_______________法则.
质量
速度
mv
kg·m/s
速度
平行四边形
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5.思考:①物体的速度变化动量是否变化?动能呢?举例说明.
提示:速度变化动量一定变化,动能不一定变化,如匀速圆周运动.
②物体的动量或动能变化,其速度是否一定变化?举例说明.
提示:动量变化速度一定变化,动能变化动量一定变化.
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二、动量的变化量
1.定义:物体在某段时间内________和________的矢量差(也是矢量).
2.公式:Δp=_________________(矢量式).
3.方向:与______________的方向相同.
4.同一直线上动量变化的计算:选定一个正方向,与正方向同向的动量取正值,与正方向反向的动量取负值,从而将矢量运算简化为代数运算.计算结果中的正负号仅代表________,不代表________.
末动量
初动量
mv′-mv
速度变化量
方向
大小
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5.思考:质量为2 kg的物体,以5 m/s的速度竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体从抛出到落回原地的过程中其动量和动能的变化量分别是多少?
提示:取向上为正
Δp=mv′-mv=2(-5-5) kg·m/s=-20 kg·m/s
ΔEk=eq \f(1,2)mv′2-eq \f(1,2)mv2=0
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三、系统、内力和外力
在物理学中,有时要把相互作用的两个或多个物体作为一个整体来研究,这个整体叫做系统,系统内物体间的相互作用力叫做内力,系统以外的物体对系统的作用力叫做外力.
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四、动量守恒定律
1.动量守恒定律与牛顿运动定律
(1)情境:光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1<v2,过一段时间后,质量为m2小球追上了质量为m1的小球两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v1′和v2′.
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(2)推导:
根据牛顿第二定律
对m1:F1=m1a1=___________________
对m2:F2=m2a2=____________________
m1eq \f(v1′-v1,Δt)
m2eq \f(v2′-v2,Δt)
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m1v1′+m2v2′
两小球在碰撞过程中有F1=-F2
所以m1eq \f(v1′-v1,Δt)=____________________.
整理可得m1v1+m2v2=____________________
(3)结论:两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和.
-m2eq \f(v2′-v2,Δt)
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2.动量守恒定律
(1)内容:系统________外力或者所受________之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫动量守恒定律.
(2)表达式①m1v1+m2v2=___________________或p1+p2=_______________
②Δp=________或Δp1=___________.
不受
外力
m1v1′+m2v2′
p1′+p2′
0
-Δp2
反