粤教版高中物理选修(3-5)1.2《动量 动量守恒定律》ppt课件
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粤教版高中物理选修(3-5)1.1-1.2《物体的碰撞 动量 动量守恒定律》ppt课件
一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1.碰撞中能量特点:碰撞过程中,一般伴随机械能的损
失,即:Ek1′+Ek2′≤Ek1+Ek2.
2.弹性碰撞:两个物体碰撞后形变能够完全恢复,碰撞后没 有动能转化为其他形式的能量,则碰撞前后两物体构成的 相等 .这种碰撞也称为完全弹性碰撞. 系统的动能_____ 3.非弹性碰撞:两个物体碰撞后形变不能完全恢复,该过程 减少 .非弹性碰 有动能转化为其他形式的能量,总动能_____ 撞的特例:两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动, 该碰撞称为完全非弹性碰撞,碰撞过程能量损失最多.
毛球的速度可达到342 km/h,假设球飞来的速度为90 km/h,运动员将球以 342 km/h的速度反向击回.设羽毛 球的质量为5 g,试求: (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量; (2)在运动员的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化
各是多少?
答案 (1)0.600 kg· m/s,方向与球飞来的方向相反 21 J (2)120 m/s,方向与初速度方向相反
【例1】
一个质量为2 kg的小球A以v0=3 m/s的速度与一个
静止的、质量为1 kg的小球B正碰,试根据以下数据,分 析碰撞性质:
(1)碰后小球A、B的速度均为2 m/s;
(2)碰后小球A的速度为1 m/s,小球B的速度为4 m/s. 答案 (1)非弹性碰撞 (2)弹性碰撞
1 解析 碰前系统的动能 Ek0= mAv2 0= 9 J. 2 (1)当碰后小球 A、 B 速度均为 2 m/s 时,碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek= mAvA+ mBvB= ( × 2× 2 + × 1× 22)J= 6 J< Ek0,故 2 2 2 2 该碰撞为非弹性碰撞. (2)当碰后 vA′= 1 m/s, vB′= 4 m/s 时,碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek′= mAvA′ + mBvB′ = ( × 2× 1 + × 1× 42)J= 9 J 2 2 2 2 = Ek0,故该碰撞为弹性碰撞.
高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律课件粤教版选修3-
p1=mv1=5×10-3×39.06 kg·m/s=0.125 kg·m/s, p2=mv2=-5×10-3×334.62 kg·m/s=-0.475 kg·m/s, 所以动量的变化量 Δp=p2-p1=-0.475 kg·m/s- 0.125 kg·m/s=-0.600 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为 0.600 kg·m/s,方向与 羽毛球飞来的方向相反. (2)羽毛球的初速度:v=25 m/s,羽毛球的末速度:v′
知识点一 动量及其改变
提炼知识 1.动量. (1)定义:运动物体的质量和它的速度的乘积叫作物 体的动量,用符号 p 表示. (2)定义式:p=mv. (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每 秒,符号是 kg·m/s.
(4)矢量性:动量是矢量,它的方向与速度的方向相 同.
2.冲量. (1)定义:物体受到的力和力的作用时间的乘积叫作 力的冲量,用符号 I 表示. (2)定义式:I=F·t. (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符 号是 N·s.
答案:BD
2.一质量为 m 的物体做匀速圆周运动,线速度的大
小为 v,当物体从某位置转过14周期时,动量改变量的大
小为( )
A.0
B.mv
C. 2mv
D.2mv
解析:物体做匀速圆周运动时,动量大小不变,但方 向在发生变化,故计算动量变化 Δp 时应使用平行四边形 定则.
如图所示,设 p 为初动量,p′为末动量,而由于 p、p′, 大小均为 mv,且 p′与 p 垂直,则 Δp 大小 为 2mv.选项 C 正确.
解析:由 Ft=Δp 知,Ft 越大,Δp 越大,但动量不 一定大,它还与初状态的动量有关;冲量不仅与 Δp 大小 相等,而且方向相同.由 F=p′t-p,物体所受合外力越 大,动量变化越快.
高中物理粤教版选修35课件:第一章 第二节 动量 动量守恒定律
对动量和冲量的理解
[例1] 如图1-2-3所示,两个质量相等的物体A、B
从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下,在
到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是
Hale Waihona Puke ()A.两物体所受重力的冲量相同
B.两物体所受合外力的冲量相同
C.两物体到达斜面底端时的动量不同
图 1-2-3
D.两物体到达斜面底端时的动量水平分量相同
7.冲量的计算
(1)恒力的冲量。
公式I=Ft仅适用于计算恒力的冲量,这时冲量等于力与
作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致。若力为同一
方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算。
(2)变力的冲量。
①变力的冲量通常利用动量定理I=Δp求解。
②可用图像法计算,如图1-2-2,若某一力
方向恒定不变,那么在F-t图像中,图中阴影部 分的面积就表示力在时间Δt=t2-t1内的冲量。
②若初、末状态动量不在一条直线上,则按平行四边 形定则求得Δp的大小和方向,这时Δp、p为邻边,p′(末 动量)为平行四边形的对角线。(图1-2-1)
图 1-2-1
(1)动量是矢量,两个物体的动量相等,说明其大小相
等,方向也相同。
(2)动量与动能都是描述物体运动状态的物理量,其大小
关系为Ek=
p2 2m
④当相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线 上时,动量守恒定律可表示为代数式:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。 应用此式时,应先选定正方向,将式中各矢量转化为 代数量,用正、负号表示各自的方向。式中v1、v2为初始 时刻的瞬时速度,v1′、v2′为末时刻的瞬时速度,且它 们一般均以地球为参照物。 (3)研究对象:相互作用的物体组成的系统
物理:1.2《动量-动量守恒定律》课件-(粤教版选修3-5)
dddddddddddd
理论推导
由牛顿第三定律:F1t= - F2t
p1 ' p2 ' p1 p2
即m 1v1 ' m1v1 ( m2v2 ' m2v2 ) 得
m1v1 ' m2v2 ' m1v1 m2v2
' p ' p p 或 p1 p ' p ' p p p ' p ' p p 2 1 p ' p ' p p 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1
相互作用的物体所组成的系统,如
果不受外力的作用,或它们所受外力和
为零,则系统的总动量保持不变。这个 结论叫做—— 用数学表达式表示为:
F外 = 0时, p'= p
适用条件:
1. 系统不受外力;
2. 系统受外力,但外力的矢量和为零;
适用条件: 1. 系统不受外力; 2. 系统受外力,但外力的矢量和为零; 3. 系统所受合外力不为零, 但内力远远大 于外力;(爆炸,碰撞)
基 系统:由相互作用的物体组成 本 内力:系统中各物体间的相互作用力 动 概 外力:外部其他物体对系统的作用力 念 量 内容:一个系统不受外力或外力之和为 守 动 零, 系统的总动量保持不变. 恒 量 表达式: p p p 0 p1 p2 定 守 条件: 系统不受外力或所受外力之和为零 律 恒 1. 小到微观粒子,大到天体 定 2. 不仅适用于低速运动,也 适应范围: 律 适用于高速运动
1.动量的变化量:末动量与初动量的差△P=P2-P1 2. 计算方法:初动量、末动量在同线时,规定正方向, 进行代数运算.
理论推导
由牛顿第三定律:F1t= - F2t
p1 ' p2 ' p1 p2
即m 1v1 ' m1v1 ( m2v2 ' m2v2 ) 得
m1v1 ' m2v2 ' m1v1 m2v2
' p ' p p 或 p1 p ' p ' p p p ' p ' p p 2 1 p ' p ' p p 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1
相互作用的物体所组成的系统,如
果不受外力的作用,或它们所受外力和
为零,则系统的总动量保持不变。这个 结论叫做—— 用数学表达式表示为:
F外 = 0时, p'= p
适用条件:
1. 系统不受外力;
2. 系统受外力,但外力的矢量和为零;
适用条件: 1. 系统不受外力; 2. 系统受外力,但外力的矢量和为零; 3. 系统所受合外力不为零, 但内力远远大 于外力;(爆炸,碰撞)
基 系统:由相互作用的物体组成 本 内力:系统中各物体间的相互作用力 动 概 外力:外部其他物体对系统的作用力 念 量 内容:一个系统不受外力或外力之和为 守 动 零, 系统的总动量保持不变. 恒 量 表达式: p p p 0 p1 p2 定 守 条件: 系统不受外力或所受外力之和为零 律 恒 1. 小到微观粒子,大到天体 定 2. 不仅适用于低速运动,也 适应范围: 律 适用于高速运动
1.动量的变化量:末动量与初动量的差△P=P2-P1 2. 计算方法:初动量、末动量在同线时,规定正方向, 进行代数运算.
物理选修3-5粤教版第一章碰撞与动量守恒课件(精)
1
专题一 动量守恒定律及其应用 1.对定律的理解 (1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改 变每个物体的动量,而不能改变系统的总动量,在系统运动变 化过程中的任一时刻,单个物体的动量可以不同,但系统的总 动量相同.
(2)应用动量守恒定律时我们应该选择地面或相对地面静 止或匀速直线运动的物体做参照物,不能选择相对地面做加速 运动的物体为参照物.
(6)二守恒:机械能守恒(能量守恒);动量守恒. 2.基本理论:三大关系 (1)运动和力的关系. 力是改变物体运动状态的原因. 物体的运动状态的改变,必然是力作用的结果,运动状态 如何改变,怎样改变,改变多少,完全取决于力.
17
描述运动的基本规律,比如速度公式:vt=v0+at,位移公 式:s=v0t+12at2,一个有用的推论:v2t -v20=2as
3.力学综合题题型 (1)功与能、机械能守恒. 解题原理:主要是应用功和能的关系,机械能守恒定律, 能量守恒定律来解题.关键的是分析物体受哪些力的作用,都 有那些力做功,从而判断出解题所采用的原理.
21
(2)动量守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统,所受合 外力等于零,系统的总动量守恒.对系统的组成进行分析以及 对系统的合外力进行分析,是解题的关键. (3)机械能、动量均守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统若只有重 力或弹力做功,系统的机械能守恒;若同时满足合外力等于零, 系统的动量也守恒.
次推出,小车 A 对地速度都是 v,方向 向左,则小孩共把车 A 推出多少次后,
车 A 返回小孩不能再接到?
图 1-2
9
解析:题中车 A 多次与车 B 及墙壁间发生相互作用,而每 次与车 B 作用时,水平方向合力为 0,故 A、B 每次作用时,由 车 A 与车 B 组成系统动量守恒,而每次作用后车 B 的速度是下 一次作用前的速度,这为一个隐含条件,车 A 返回,小孩不能 接到的条件是 vB≥v.
专题一 动量守恒定律及其应用 1.对定律的理解 (1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改 变每个物体的动量,而不能改变系统的总动量,在系统运动变 化过程中的任一时刻,单个物体的动量可以不同,但系统的总 动量相同.
(2)应用动量守恒定律时我们应该选择地面或相对地面静 止或匀速直线运动的物体做参照物,不能选择相对地面做加速 运动的物体为参照物.
(6)二守恒:机械能守恒(能量守恒);动量守恒. 2.基本理论:三大关系 (1)运动和力的关系. 力是改变物体运动状态的原因. 物体的运动状态的改变,必然是力作用的结果,运动状态 如何改变,怎样改变,改变多少,完全取决于力.
17
描述运动的基本规律,比如速度公式:vt=v0+at,位移公 式:s=v0t+12at2,一个有用的推论:v2t -v20=2as
3.力学综合题题型 (1)功与能、机械能守恒. 解题原理:主要是应用功和能的关系,机械能守恒定律, 能量守恒定律来解题.关键的是分析物体受哪些力的作用,都 有那些力做功,从而判断出解题所采用的原理.
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(2)动量守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统,所受合 外力等于零,系统的总动量守恒.对系统的组成进行分析以及 对系统的合外力进行分析,是解题的关键. (3)机械能、动量均守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统若只有重 力或弹力做功,系统的机械能守恒;若同时满足合外力等于零, 系统的动量也守恒.
次推出,小车 A 对地速度都是 v,方向 向左,则小孩共把车 A 推出多少次后,
车 A 返回小孩不能再接到?
图 1-2
9
解析:题中车 A 多次与车 B 及墙壁间发生相互作用,而每 次与车 B 作用时,水平方向合力为 0,故 A、B 每次作用时,由 车 A 与车 B 组成系统动量守恒,而每次作用后车 B 的速度是下 一次作用前的速度,这为一个隐含条件,车 A 返回,小孩不能 接到的条件是 vB≥v.
粤教版高中物理选修(3-5)1.2《动量 动量守恒定律》ppt课件
3.动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性.公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量,只有它们 在同一直线上,并先选定正方向,确定各速度的正、负(表
示方向)后,才能用代数方法运算.
(2)相对性.速度具有相对性,公式中的v1、v2、v1′和v2′应 是相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速度. (3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是指相互作用 前的某一时刻,v1、v2均是此时刻的瞬时速度;同理,v1′、
的速度的大小为20 cm/s,方向向左.
借题发挥 处理动量守恒应用题“三步曲”
(1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件. (2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量. (3)确定正方向,选取恰当的动量守恒的表达式列式求解.
v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度.
【例1】 (单选)如图1-2-2所示,A、B两物体质量之比
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 说法不正确的是 ( )
图1-2-2
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
碰撞过程系统的动量守恒,机械能也守恒,故选项A、B 错误,选项C正确;甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不
变,但碰撞过程中有弹性势能,故动能不守恒,只是机械
能守恒,选项D错误.
二、动量守恒定律简单的应用 1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义 (1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量 p′. (2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物 体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方 向相反.
物理粤教版选修3-5 第一章第二节动量 动量守恒定律 课件
力 的方向 (5)方向:如果力的方向恒定,则冲量I的方向与_____
相同;如果力的方向是变化的,则冲量的方向应与相应时间 速度变化量 的方向相同. 内物体____________
2.动量
质量 和它的_______ 速度 的乘积. (1)定义:运动物体的______ mv . (2)定义式:p=______ (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号 kg· m· s- 1 为____________. (4)方向:动量是矢量,其方向与物体的速度方向相同.
p2 Ek= ,p= 2m 2mEk.
( 双选 )(2014· 罗定中学高二检测 ) 质量为 m 的小球在光滑 水平面上向右以速度 v匀速运动,与竖直挡板相撞后以 v/2按 原路返回,则下列说法正确的是( BD ) A.碰撞前后小球的动量发生了变化,变化大小为mv/2 B.碰撞前后小球的动量发生了变化,变化大小为3mv/2 C.如以v方向为正,则碰撞前后小球的动量变化为正 D.如以v方向为正,则碰撞前后小球的动量变化为负
条件,并能区分内力、外力.
一、动量及其改变 1.冲量 力的作用时间 的乘积. 力 与_______________ (1)定义:物体受到的_____ Ft (2)定义式:I=________ . 时间 累积效果的物理量,力 (3)物理意义:冲量是反映力对 ______ 大 . 越大,作用时间越长,冲量就越_____ 牛顿· 秒 ,符号 (4)单位:在国际单位制中,冲量的单位是 __________ N· s 是______.
3.动量的变化量
末动量 与__________ 初动量 的矢量差(也是矢 物体在某段时间内__________ p′-p 量),Δp=___________ (矢量式).
粤教版高中物理选修3-5:动量 动量守恒定律_课件1
解析:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量,动 量定义式p=mv,m大p不一定大,故选项A错误。
动量是矢量,它的方向与速度方向一致,故选项B错误, 由动量定义式p=mv可知v大小变化,动量变化,选项C正确。
一个物体的运动状态变化,它的速度发生变化,所以动量 一定改变,选项D正确。
答案:CD
课堂训练
(1)沙对小球的平均阻力F; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。
解析:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B, 在沙中到达的最低点为C。
(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1 +t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0,
解得:F= mg(t1+t2) 。
答案:D
2.关于物体动量和冲量的说法不正确的是( ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变 C.物体动量变化量的方向,就是它所受合外力的冲量方向 D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
动量的理解
运动物体的质量与它的速度的乘积,叫做物体的动量。表 达式p=mv,单位 kg·m/s, 读作“千克米每秒”。
动量是状态量,包含了“参与运动的物质”与“运动速度” 两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态, 具有瞬时性。
速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的 快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便 没有运动。显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动 速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是 一个动力学概念。
一只鸟也可将高速飞行的飞机的玻璃撞碎,为什么小小的 飞禽能撞碎庞大的飞机呢?物体碰撞时相互作用力的大小,究 竟与什么因素有关呢?
教科版高中物理选修(3-5)1.3《动量守恒定律》ppt教学课件
零,
这个系统的总动量保持不变.
成立条件(具备下列条件之一) (1)系统不受外力;
(2)系统所受外力之和为 零 .
(3)系统在某一方向上 不受外力 或所受外力之和为 零 ; (4)系统的内力 远大于外力或者在某一方向上内力 远大于外力.
表达式 (1)p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′) (2)Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动
3 动量守恒定律
1.理解动量守恒定律的确切含义和表达,知道定律的运用条件和 适用范围;
2.会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律;
3.会用动量守恒定律解决实际问题.
一、系统、内力和外力
1.系统:相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统.
2.内力:系统 内 物体间的相互作用力. 3.外力:系统 外部 的物体对系统 内 二、动量守恒定律 内容:如果一个系统 不受外力 ,或者 所受外力的矢量和 为 的物体的作用力.
是守恒的.
【变式1】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射
出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是
( A.枪和弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系 ).
统的动量变化很小,可忽略不计,故系统动量近似守恒
D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面支持 力这两个外力作用,这两个外力的合力为零
量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反)
(3)Δp=0(系统总动量增量为零)
(4)m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′( 相互作用的两个物体组成的系统, 作用前的动量和等于作用后的动量和)
1.2 动量 动量守恒定律 课件(粤教版选修3-5)
4、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到 海绵上,这样做是为了( CD ) A B C D 减小运动员的动量变化 减小运动员所受的冲量 延长着地过程的作用时间 减小着地时运动员所受的平均冲力
6、动量定理和动能定理的区别与联系?
运用动量定理解题步骤:
(1)确定研究对象; (2)明确研究过程,对研究对象进行受力分析; (3)选定正方向; (4)找出物体的初末状态并确定相应的动量; (5)根据动量定理列方程求解;
应用举例
用锤子使劲压钉子,就很难把钉 子压入木块中去,如果用锤子以一定的 速度敲钉子,钉子就很容易钻入木块, 这是为什么?
3、注意:①冲量是矢量,作用力的方向不变 时其方向与力的方向相同。 ②冲量是过程量,是力对时间的积累效应。
4、动量定理:物体在一个过程始末的动量变 化等于它在这个过程中所受力的冲量。
p' p I
5、对动量定理的理解:
p'p p I Ft
① △p一定时, F 与t成反比;
F一定时,△p与t成正比; t一定时,F与△p成正比。 ②公式中力F指物体受到的合力。 ③当力是变力时,F指变力的平均值。
牛顿把笛卡儿的定义做了修改,明确的用物体的质 量和速度的乘积叫做动量更清楚的表示动量的守恒性 和方向性
阅读教材回答下列问题
在物理学中什么叫动量?它的单位是什么?你理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
2、定义式: p= m v 3、单位:千克米每秒,符号是kg · m/s 4、对动量的理解: 运算遵循平行四边形定则 (1)矢量性 是状态量。 (2)瞬时性 (3)相对性 物体的动量与参考系的选择有关
(一)讨论一下动量和动能的关系 1、动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态 2、动量是矢量,动能是标量
高二物理配套课件1.1、2 物体的碰撞 动量 动量守恒定律(粤教版选修3-5)
一、对动量及动量的变化量的理解 动量是状态量:进行动量运算时,要明确是哪一个物体在
哪一个状态(时刻)的动量.公式p=mv中的速度v是瞬时速
度. 动量是矢量:动量的方向与物体瞬时速度的方向相同.如 果在一条直线上运动,可以选定一个正方向,其正负就容 易确定了.
动量具有相对性:物体的动量与参考系的选择有关.选不 同的参考系时,同一个物体的动量可能不同,通常在不指
明的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量.
Δp=p′-p=m·Δv为矢量表达式, 其方向同 Δv 的方向.分析计算 Δp 以及判断 Δp 的方向时, 如果物体在一条直线上运动,就能直接选定一个正方向, 矢量运算就可以转化为代数运算;当不在同一直线上运动
时,应依据平行四边形定则运算.
二、动量定理的理解与应用要点 动量定理的表达式是一个矢量式,应用动量定理时需要规 定正方向. 动量定理公式中 F是研究对象所受的包括重力在内的所有
力在作用时间内的冲量,然后再求所有外力冲量的矢量
和.如果作用在物体上各外力的作用时间不同,就只能先 求每一个外力在其作用时间内的冲量,然后再求所有外力 冲量的矢量和.
动量定理中I是合外力的冲量,是使研究对象的动量发生变
化的原因,并非产生动量的原因,不能认为合外力的冲量 就是动量的变化.合外力的冲量是引起研究对象状态变化 的外在因素,而动量的变化是合外力冲量作用后导致的必 然结果.
(2)Δp1=-Δp2,表示一个物体的动量变化量与另一个物体 的动量变化量大小相等,方向相反; (3)Δp=0,表示系统的总动量增量为零,即系统的总动量 保持不变.
成立条件(具备下列条件之一) (1)系统不受外力; (2)系统所受外力之和为 零 ; (3)系统在某一方向上 不受外力 或所受外力之和 为零 ; (4)系统的内力 远大于 外力或者在某一方向上内力 远大于 外力.
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系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.
2.应用动量守恒定律的解题步骤
(1)确定相互作用的系统为研究对象;
(2)分析研究对象所受的外力; (3)判断系统是否符合动量守恒条件; (4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号; (5)根据动量守恒定律列式求解.
【 例 2】
质量m1=10 g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30
高中物理· 选修3-5· 粤教版
第二节
动量
动量守恒定律
[目标定位]
1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒
定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定 律解决实际问题.
一、系统、内力与外力 两个或多个 物体组成一个力学系统. 1.系统:相互作用的____________ 2.内力:系统中,物体间的相互作用力. 外部 物体对系统内物体的作用力. 3.外力:系统______ 二、动量守恒定律
二、动量守恒定律简单的应用
1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义
(1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量 p′. (2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物 体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方
向相反.
(3)Δp=0:系统总动量增量为零. (4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的
为零 . (2)系统受外力作用,但合外力_____ 想一想 如图1-2-1所示,在风平
浪静的水面上,停着一艘帆船,船尾 固定一台电风扇,正在不停地把风吹 向帆面,船能向前行驶吗?为什么? 答案 图1-2-1 不能.把帆船和电风扇看做一个系统,电风扇和帆
船受到空气的作用力大小相等、方向相反,这是一对内 力,系统总动量守恒,船原来是静止的,总动量为零,
所以在电风扇吹风时,船仍保持静止.
三、动量守恒定律的普适性
动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止
一切 领域. 物理学研究的_____ 想一想 样? 答案 不一样.动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围 动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一
要广,自然界中,大到天体的相互作用,小到质子、中子
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 答案 A
解析
如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,
弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所
受的滑动摩擦力FA向右,FB向左,由于mA∶mB=3∶2,
所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和 不为零,故其动量不守恒,A选项错;对A、B、C组成的
借题发挥
处理动量守恒应用题“三步曲”
系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力的
合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项均正确;若 A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力之 和为零,故其动量守恒,C选项正确.故选A.
针对训练
(单选)如图1-2-3所示,甲木块的质量为m1,以
v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、 质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧 接触后 图1-2-3 A.甲木块的动量守恒 ( )
所受到的合外力, 不受外力 ,或者______________ 1.内容:如果一个系统__________
这个系统的总动量保持不变. 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: m1v1′+m2v2′ . m v +m v =_____________
1 1 2 2
3.成立条件
(1)系统不受外力作用.
3.动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性.公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量,只有它们
在同一直线上,并先选定正方向,确定各速度的正、负
(表示方向)后,才能用代数方法运算. (2)相对性.速度具有相对性,公式中的v1、v2、v1′和v2′应
是相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速度.
(3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是指相互作用 前的某一时刻,v1、v2均是此时刻的瞬时速度;同理, v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度.
cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2 =10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,
则碰后小球m1的速度大小和方向如何?
答案 解析 20 cm/s 方向向左 碰撞过程中,两小球组成的系统所受合外力为零,
动量守恒.设向右为正方向,则各小球速度为v1=30 cm/s,v2=-10 cm/s;v2′=0.由动量守恒定律列方程m1v1 +m2v2=m1v1′+m2v2′,代入数据得v1′=-20 cm/s.故小球 m1碰后的速度的大小为20 cm/s,方向向左.
等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律,而牛顿运 动定律有其局限性,它只适用于低速运动的宏观物体,对
于运动速度接近光速的物体,牛顿运动定律不再适用.
一、对动量守恒定律的理解
1.研究对象
相互作用的物体组成的系统. 2.动量守恒定律的成立条件
(1)系统不受外力或所受合外力为零.
(2)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远远小于 内力.此时动量近似守恒. (3)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为 零,则系统在该方向上动量守恒.
B.乙木块的动量守恒
C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 答案 C
解析
两木块在光滑水平地面上相碰,且中间有弹簧,则
碰撞过程系统的动量守恒,机械能也守恒,故选项A、B
错误,选项C正确;甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不
变,但碰撞过程中有弹性势能,故动能不守恒,只是机械 能守恒,选项D错误.
【例1】
(单选)如图1-2-2所示,A、B两物体质量之比
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 说法不正确的是 ( )
图1-2-2
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