163动量守恒定律-天津市宝坻区大钟庄高级中学人教版高中物理选修3-5课件(共24张PPT)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
大量研究表明：无论哪一种形式的碰撞， 碰撞前后物体 mv 的矢量和保持不变.
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
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？
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章守恒定律
例题1
在列车编组站里，一辆m1为1.8×104kg的 货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动， 碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车，它 们碰撞后一起继续运动。求货车碰撞后运 动的速度。
v1
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
解：选取碰撞前货车运动的速度的方向为正 方向，由动量守恒定律得
A
B
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
2.两个完全相同的质量均为m的滑块A和B，放在 光滑水平面上，滑块A与轻弹簧相连，弹簧另一 端固定在墙上，当滑块B以v0的初速度向滑块A 运动时，如图所示，碰A后不再分开(碰撞时间 极短），下述正确的是（ B ） A弹簧最大弹性势能为½ mv02 B弹簧最大弹性势能为¼ mv02 C滑块相碰以及以后一起运动中，系统机械能守 恒 D滑块相碰以及以后一起运动中，系统动量守恒
V2’
V1’
无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体 mv 的矢量和保持不变,请写出关系式。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
二、动量守恒定律
方法1.用牛顿运动定律推导动量守恒定律
F2
F1
由牛顿第二定律有
m2
m1
F1 = ma1 F2 = ma2
由牛顿第三定律知 F1 = -F2
由加速度的定义知
m v1 ' v1 1t
一、系统 内力和外力
1、力学系统
两个或多个物体组成了一个力学系统。
例如：重力势能属于地面附近的物体与
地球组成的系统；轻质弹簧产生的弹性
势能属于它所连接的两个物体。 F2
2、内力
m2
系统内物体之间的作用力叫做内力。
F1
m1
3、外力
系统以外物体施加的力叫做外力。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
1.内容
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：
m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
p1+p2=p1′+p2′
△p=0
△p1= -△p2（两物体系统）
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
3.成立的条件 ①系统不受外力或者所受外力之和为零。 ②系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计。 ③系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方
m2
v2
'
t
v2
移项整理得 m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
它的物理意义是： 两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。 这个结论与第一节的实验结果一致。
对两个物体来说每个时刻都有F1=-F2，因此系统 的总动量在整个过程中一直保持不变。
m1v1=（m1+m2）v 代入数据得v=0.9m/s 速度方向与碰撞前货车运动的速度的方向相同。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
例题2
一枚在空中飞行的导弹，质量为m，在某点的速度为v， 方向水平。导弹在该点突然炸裂成两块(如图)，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。
向上动量守恒。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
4.动量守恒定律适用范围
动量守恒定律是自然界最重要最 普遍的规律之一。大到星球的宏观系 统，小到基本粒子的微观系统，无论 系统内各物体之间相互作用是什么力， 只要满足上述条件，动量守恒定律都 是适用的。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
课堂练习
1.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光 滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧 压缩到最短.先将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究 对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩
到最短的整个过程中( B )
A.动量守恒,机械能守恒 B.动量不守恒,机械能不守恒 C.动量守恒,机械能不守恒 D.动量不守恒,机械能守恒
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
方法2.用动量定理推导动量守恒定律
N1 N2
对m1和m2分别用动量定理有： F2
F1
对m1: F1 t=m1v1′-m1v1
对m2: F2 t=m2v2′-m2v2 由牛顿第三定律知： F1t = - F2t
G2 G1
代入整理有： m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
v2
mv m1 v1 m m1
爆炸类问题
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
5.动量守恒定律的解题步骤
• ① 明确研究对象，一般选相互作用的物体系统 为研究对象。
• ② 分析系统受外力和系统内力情况，判断是否 动量守恒。
• ③ 选定正方向，确定作用前后两状态系统总动 量。
• ④ 在同一（地面）参考系列动量守恒方程求解 。
平台边缘的水平距离为 0.5
10m/s2)
m。(取g＝
v1
A
B
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
4.A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其 中物体A的质量为mA＝4 kg，两球发生相互作用 前后的运动情况如图所示，则：
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
➢ 小结
1、动量守恒定律在系统不受外力或所受外 力之和为零或外力远小于内力时成立 2、动量守恒定律具有研究对象的系统性、 物理量的矢量性、状态的同时性及参考系 的同一性
3、注意动量守恒定律的适用范围和解题步 骤
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
思考与讨论
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
3．如图，在高为h＝1.25m的光滑固定平台上，有
一质量m2＝0.3kg的物体B静止在平台上，另一个质量 为m1＝0.2kg的物体A以速度v1＝5m/s的速度向B运动。 A、B碰撞后分离，物体B最后落在平台边离平台右边
缘2m处，则物体A应落在平台的 左 侧，离
大量研究表明：无论哪一种形式的碰撞， 碰撞前后物体 mv 的矢量和保持不变.
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
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？
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章守恒定律
例题1
在列车编组站里，一辆m1为1.8×104kg的 货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动， 碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车，它 们碰撞后一起继续运动。求货车碰撞后运 动的速度。
v1
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
解：选取碰撞前货车运动的速度的方向为正 方向，由动量守恒定律得
A
B
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
2.两个完全相同的质量均为m的滑块A和B，放在 光滑水平面上，滑块A与轻弹簧相连，弹簧另一 端固定在墙上，当滑块B以v0的初速度向滑块A 运动时，如图所示，碰A后不再分开(碰撞时间 极短），下述正确的是（ B ） A弹簧最大弹性势能为½ mv02 B弹簧最大弹性势能为¼ mv02 C滑块相碰以及以后一起运动中，系统机械能守 恒 D滑块相碰以及以后一起运动中，系统动量守恒
V2’
V1’
无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体 mv 的矢量和保持不变,请写出关系式。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
二、动量守恒定律
方法1.用牛顿运动定律推导动量守恒定律
F2
F1
由牛顿第二定律有
m2
m1
F1 = ma1 F2 = ma2
由牛顿第三定律知 F1 = -F2
由加速度的定义知
m v1 ' v1 1t
一、系统 内力和外力
1、力学系统
两个或多个物体组成了一个力学系统。
例如：重力势能属于地面附近的物体与
地球组成的系统；轻质弹簧产生的弹性
势能属于它所连接的两个物体。 F2
2、内力
m2
系统内物体之间的作用力叫做内力。
F1
m1
3、外力
系统以外物体施加的力叫做外力。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
1.内容
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：
m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
p1+p2=p1′+p2′
△p=0
△p1= -△p2（两物体系统）
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
3.成立的条件 ①系统不受外力或者所受外力之和为零。 ②系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计。 ③系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方
m2
v2
'
t
v2
移项整理得 m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
它的物理意义是： 两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。 这个结论与第一节的实验结果一致。
对两个物体来说每个时刻都有F1=-F2，因此系统 的总动量在整个过程中一直保持不变。
m1v1=（m1+m2）v 代入数据得v=0.9m/s 速度方向与碰撞前货车运动的速度的方向相同。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
例题2
一枚在空中飞行的导弹，质量为m，在某点的速度为v， 方向水平。导弹在该点突然炸裂成两块(如图)，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。
向上动量守恒。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
4.动量守恒定律适用范围
动量守恒定律是自然界最重要最 普遍的规律之一。大到星球的宏观系 统，小到基本粒子的微观系统，无论 系统内各物体之间相互作用是什么力， 只要满足上述条件，动量守恒定律都 是适用的。
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
课堂练习
1.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光 滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧 压缩到最短.先将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究 对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩
到最短的整个过程中( B )
A.动量守恒,机械能守恒 B.动量不守恒,机械能不守恒 C.动量守恒,机械能不守恒 D.动量不守恒,机械能守恒
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
方法2.用动量定理推导动量守恒定律
N1 N2
对m1和m2分别用动量定理有： F2
F1
对m1: F1 t=m1v1′-m1v1
对m2: F2 t=m2v2′-m2v2 由牛顿第三定律知： F1t = - F2t
G2 G1
代入整理有： m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
v2
mv m1 v1 m m1
爆炸类问题
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
5.动量守恒定律的解题步骤
• ① 明确研究对象，一般选相互作用的物体系统 为研究对象。
• ② 分析系统受外力和系统内力情况，判断是否 动量守恒。
• ③ 选定正方向，确定作用前后两状态系统总动 量。
• ④ 在同一（地面）参考系列动量守恒方程求解 。
平台边缘的水平距离为 0.5
10m/s2)
m。(取g＝
v1
A
B
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
4.A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其 中物体A的质量为mA＝4 kg，两球发生相互作用 前后的运动情况如图所示，则：
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
➢ 小结
1、动量守恒定律在系统不受外力或所受外 力之和为零或外力远小于内力时成立 2、动量守恒定律具有研究对象的系统性、 物理量的矢量性、状态的同时性及参考系 的同一性
3、注意动量守恒定律的适用范围和解题步 骤
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
思考与讨论
物理 选修3-5 第十六章 动量守恒定律
3．如图，在高为h＝1.25m的光滑固定平台上，有
一质量m2＝0.3kg的物体B静止在平台上，另一个质量 为m1＝0.2kg的物体A以速度v1＝5m/s的速度向B运动。 A、B碰撞后分离，物体B最后落在平台边离平台右边
缘2m处，则物体A应落在平台的 左 侧，离