第二节_动量守恒定律一
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例2:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s 的速度水平向右运动,碰到一个坚硬 的障碍物后被弹回,沿着同一直线以 6m/s的速度水平向左运动(如图)。 碰撞前后钢球的动量有没有变化?变 化了多少?
v
v’
例3:如图所示,一个质量是0.2kg的
钢球,以2m/s的速度斜射到坚硬的 大理石板上,入射的角度是45°, 速度仍为2m/s,碰撞后被斜着弹出, 弹出的角度也是45°,速度仍为 2m/s。你能不能用作图法求出钢球 动量变化的大小和方向?
例题1:
质量m1=10g的小球在光滑水平面上以 V1=30m/s的速率向右运动,恰遇上质量 m2=50g的小球以V2=10m/s的速率向左运 动,碰撞后小球m2恰好静止,那么碰撞 后小球m1的速度大小是多大?方向如何?
解:以水平向右方向为正方向 V1=30m/s, V2=-10m/s, V2´=0 根据动量守恒定律:
例:如图所示,A、B两物体的质量比 mA∶mB=3∶2,它们原来静止在平板车C上, A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平 板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑. BC 当弹簧突然释放后,则( ) A.A、B系统动量守恒 B.A、B、C系统动量守恒 C.小车向左运动 D.小车向右运动
例2. 甲、乙两球在光滑水平面上发 生碰撞。碰撞前,甲球向左运动, 乙球向右运动,碰撞后一起向右 运动,由此可以判断:( ) A.甲的质量比乙小 B.甲的初速度比乙小 C.甲的初动量比乙小 D.甲的动量变化比乙小
45° V′ 45° V
问题:
在滑冰场上静止着一个大人和 一个小孩,他们相互推一下,会 出现什么样的情况?
二:理论推导
1:系统:相互作用的物体通称 为系统。 2:内力:系统内各物体之间的 相互作用力叫做内力。 3:外力:系统外的物体对系统内 物体的作用力。
推导:光滑水平面上有质量为m1 m2 的小球,沿同一水平方向做匀速 直线运动,其速度为V1,V2,且 V1>V2,碰接后两小速度分别为V1/, V2/(速度方向不变),问: m1
v1
m2
v2
问题1:碰撞前系统总动量是多少? 问题2:碰撞后系统总动量是多少? 问题3:能否要据动量定理与牛顿 第三定律推导出两者的关系?
推导过程
根据动量定理: 对m1: F1t=m1V1´-m1V1 对m2: F2t=m2V2 ´ -m2V2
根据牛顿第三定律:F1=-F2 F1t=-F2t m1V1´-m1V1=-(m2V2 ´ -m2V2) 由此得: m1V1 +m2V2= m1V1´+ m2V2 ´ 或者 P1+P2=P1´+P2 ´ P=P ´
三:动量守恒定律
1:内容:一个系统不受外力或 者所受外力之和为零,这个系统 的总动量保持不变。 2:公式表达:
Fra Baidu bibliotek
m1V1+m2V2=m1V1´+m2V2 ´
动量守恒定律
´+P ´ 表达式:P1+P2=P1 2
P=P´ 或△P=0
3:适用条件:系统不受外力或者 所受外力之和为零拓展 (1)系统不受外力或受到的合外力为0 (2)系统内力远大于外力,如爆炸, 火箭发射等 (3)系统在某一方向上满足上述(1) 或(2),则在该方向上系统的总动量 守恒。如坦克发射炮弹。
一、冲量
1、定义:作用力F和作用时间t的乘 积Ft 即I=Ft 单位:N· s 2、特征: (1)过程量:冲量是描述力在时间上 的积累效果
(2)矢量性:如果力的方向恒定,则冲
量的方向与力的方向一致
例1 某物体在水平拉力F=10N的作用下, 经过1s后,力的方向顺时针旋转900, 又作用了1s。求第1s内、第2s内力 对物体的冲量。(思考与讨论:整个 2s内力对物体的冲量)
动量守恒定律一
教学重点与难点
1、理解动量守恒的确切含义与表达式
2、理解动量守恒的条件与适应范围 3、会用动量守恒解决物理现象
教学过程
例:一个质量为m的物体静止在光滑 水平面上,在恒力F作用下开始运动, 经过时间t将获得多大的速度? V=Ft/m 变形后:Ft=mV
问:要使某物体获得一定速度,你可采 用哪些方法?
v0 v1 v2
二、动量 1、定义:物体的质量m与速度v的乘积 Mv。 即P=mv时 单位:kg· m/s
2、特征: (1)状态量:反映了由两方面共同决定的物体 的运动状态,具有瞬时性 (2)矢量性:动量的方向与速度方向一致 (3)相对性:动量的值是针对某个参照系而言 的
3、动量变化△P
1)定义:若运动物体在某一过程 的始、末动量 分别为P和P’。 则称: △P=P’-P为物体在该 过程中的动量变化 2)运算:平行四边形定则等
m1V1+m2V2= m1V1 ´ +m2V2 ´
解得:V1 ´ =-20m/s.
解题步骤与技巧: 1.明确研究对象(相互作用的系统)
2.对系统受力分析.(判断是否满足 动量守恒的条件) 3.运动分析.(明确初末速度的 大小及方向) 4.规定正方向. 5、列式,求解(动量守恒定律)
例2一颗手榴弹以25m/s速度水平飞 行,炸裂后,分为质量为3:7的两部 分,在这一瞬间,大块以70m/s的速度 沿原反向飞去.求小块的速度大小和方 向.
例3.木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光 滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向 左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去 外力后,下列说法中正确的是( ) A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒 B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒 C.a离开墙后,a、b系统动量守恒 D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒