动量守恒定律PPT课件
合集下载
2025届高三物理一轮复习动量守恒定律及其应用(40张PPT)
答案 CD
1.碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.碰撞的特点:在碰撞现象中,一般都满足内力_______外力,可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。
考点2 碰撞问题
远大于
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
守恒
_______
非完全弹性碰撞
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
答案 D
考向3 用数学归纳法解决多次碰撞问题【典例6】 (多选)(2022·全国卷Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
2024课件
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
考向1 碰撞的可能性【典例4】 (多选)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是6 kg·m/s,B球的动量是4 kg·m/s,已知mA=1 kg,mB=2 kg,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )A.vA'=3 m/s vB'=3.5 m/s B.vA'=2 m/s vB'=4 m/sC.vA'=5 m/s vB'=2.5 m/s D.vA'=-3 m/s vB'=6.5 m/s
1.碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.碰撞的特点:在碰撞现象中,一般都满足内力_______外力,可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。
考点2 碰撞问题
远大于
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
守恒
_______
非完全弹性碰撞
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
答案 D
考向3 用数学归纳法解决多次碰撞问题【典例6】 (多选)(2022·全国卷Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
2024课件
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
考向1 碰撞的可能性【典例4】 (多选)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是6 kg·m/s,B球的动量是4 kg·m/s,已知mA=1 kg,mB=2 kg,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )A.vA'=3 m/s vB'=3.5 m/s B.vA'=2 m/s vB'=4 m/sC.vA'=5 m/s vB'=2.5 m/s D.vA'=-3 m/s vB'=6.5 m/s
1.3.1动量守恒定律课件共13张PPT
小试牛刀
2.(多选)下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是 ( ACD )
小试牛刀
3、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.现将
子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子
弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( B )A.动量
二、动量守恒定律
1.内容:物体在碰撞时,如果系统所受的合外力为零,则系统的 总动量保持不变
2.表达式(:1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 或 p=p′
(系统作用前的总动量等于作用后的总动量).
(2)Δp1=-Δp2 或 m1Δv1=-m2Δv2
(系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)
核心素养
➢ 知道什么是内力、外力,理解动量守恒的条件, 掌握动量守恒定律的内容
➢ 验证动量守恒定律 ➢ 体会将不易测量的物理量转换为易测量的物理量
的实验设计思想
温故知新
动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量
V0 F m
光滑
V1 F
t 表达式:F·t= mv1– mv0=Δp
由动量定理知,若物体所受合力为零,则其动量不发生改变
对于物体2,根据动量定理:F2t m2v2' m2v2
根据牛顿第三定律: F1 F2
得到: m1v1' m2v2' m1v1 m2v2 0
整理得:m1v1' m2v2' m1v1 m2v2
结论:物体在碰撞时,如果系统所受的合外力为零, 则系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律
和为物v1体,v22的,质碰量撞分后别,为物m体1,1m和2物,体碰2撞的前速,度物分体别1为和物v1'体,v22' 的。速度分别
动量守恒定律 课件
(2)瞬时性:动量是一个瞬时量,动量守恒指的是系统任一时 刻的动量恒定。 (3)相对性:由于动量大小与参考系的选取有关,因此应用动 量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的 速度。一般以地面为参考系。 (4)普适性:它不仅适用于两个物体所组成的系统;也适用于 多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适 用于微观粒子组成的系统。
A
B
C
【思路点拨】 解答本题时可分阶段进行分析 第一阶段A碰B后与B粘合在一起,此时三者以共同速度运动, 此过程动量守恒,机械能不守恒。 第二阶段为从细线断开到C与弹簧分开的过程,A、B和C动量 守恒,机械能守恒,可根据这些守恒列出方程,解答所求。
【解析】设碰后A、B和C的共同速度大小为v,由动量守恒有,
动量守恒定律
一、动量守恒定律 1.有关的几个概念: (1)系统:相互作用的_两__个__或__多_个__物__体__组成一个整体。 (2)内力:系统_内__部_物体间的相互作用力。 (3)外力:系统_以__外_的物体对系统的作用力。
2.动量守恒定律: (1)内容: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__。
2.用动量的观点和能量的观点解题时的注意事项: (1)动量定理和动量守恒定律的表达式是矢量表达式;而动能 定理和能量守恒定律的表达式是标量表达式。 (2)从研究对象上看,动量定理既可研究单个物体,又可研究 系统,但高中阶段一般用于研究单个物体。 (3)动量守恒定律和能量守恒定律是自然界最普遍的规律,它 们研究的是相互作用的物体所组成的系统,在解题时必须注意 动量守恒的条件及机械能守恒的条件。
【误区警示】动量守恒定律是一条实验定律,并不是导出定律。 它的结论完全由实验得出,且比牛顿运动定律的适用范围广。 (2)试举出微观粒子相互碰撞满足动量守恒定律的实例。(只要 求一例) 提示:电子碰撞机中两电子碰撞时满足动量守恒。
动量守恒定律的典型应用PPT课件
及空气阻力均可忽略不计,设球与挡板
碰撞后,反弹速率与碰撞前速率相等,
人接住球后再以同样的速度(相对于地
面)将球沿冰面向正前方推向挡板,求 人推多少次后才能不再接到球?
•解:人在推球的
•过程中动量守恒,
•只要人往后退的
vv
•速度小于球回来
•的速度,人就会继续推,直到人后退
的速度跟球的速度相等或者比球回来 的速度小。设向右为正方向。则:
解答:选向右为正方向,铜块在木板
上滑动时木块与铜块组成系统的动量
守恒,mv0=(M+m)v 根据能量守恒:
v=1.5m/s
例3:在光滑的水平 轨道上有两个半径 都是r的小球A和B, 质量分别为m和2m,
V
A
B
L
当两球心间的距离大于L(L比2r大的多)
时,两球间无相互作用力,当两球心距
离等于或小于L时两球间有恒定斥力F,
•0∴=mVv1=-mMvV/1M
•0∴=mVv2=cmovscθos-θMV/2M
4.动量守恒定律与归纳法专题:
•例:人和冰车的总质量为M,另有一木
球,质量为m.M:m=31:2,人坐在静止于水
平冰面的冰车上,以速度v(相对于地面)
将原来静止的木球沿冰面推向正前方的
固定挡板,球与冰面、车与冰面的摩擦
•m为3在系m统2上,移由动功的能距关离系为可L得,以三物体
SUCCESS
THANK YOU
8/1/2024
第1次推时:
第2次推时:
第3次推时:
…
…
第n次推时:
•把等式的两边分别相加就会得到: •要想不接到球,Vn=v •所以:
•当推了8次,球回来时,人的速度还 达不到v,因此人需要推9次。
碰撞后,反弹速率与碰撞前速率相等,
人接住球后再以同样的速度(相对于地
面)将球沿冰面向正前方推向挡板,求 人推多少次后才能不再接到球?
•解:人在推球的
•过程中动量守恒,
•只要人往后退的
vv
•速度小于球回来
•的速度,人就会继续推,直到人后退
的速度跟球的速度相等或者比球回来 的速度小。设向右为正方向。则:
解答:选向右为正方向,铜块在木板
上滑动时木块与铜块组成系统的动量
守恒,mv0=(M+m)v 根据能量守恒:
v=1.5m/s
例3:在光滑的水平 轨道上有两个半径 都是r的小球A和B, 质量分别为m和2m,
V
A
B
L
当两球心间的距离大于L(L比2r大的多)
时,两球间无相互作用力,当两球心距
离等于或小于L时两球间有恒定斥力F,
•0∴=mVv1=-mMvV/1M
•0∴=mVv2=cmovscθos-θMV/2M
4.动量守恒定律与归纳法专题:
•例:人和冰车的总质量为M,另有一木
球,质量为m.M:m=31:2,人坐在静止于水
平冰面的冰车上,以速度v(相对于地面)
将原来静止的木球沿冰面推向正前方的
固定挡板,球与冰面、车与冰面的摩擦
•m为3在系m统2上,移由动功的能距关离系为可L得,以三物体
SUCCESS
THANK YOU
8/1/2024
第1次推时:
第2次推时:
第3次推时:
…
…
第n次推时:
•把等式的两边分别相加就会得到: •要想不接到球,Vn=v •所以:
•当推了8次,球回来时,人的速度还 达不到v,因此人需要推9次。
《动量守恒》PPT课件
(3)不论体系如何复杂,体系质心的行为与一个质点 相同。从这个意义上说,牛顿定律所描绘的不是体 系中任一质点的运动,而是质心的运动。而质心的 存在,正是任意物体在一定条件下可以看成质点的 物理基础; (4)质心运动定理和牛顿三定律的适用范围相同。 20
三、质心坐标系
?质心坐标系:把原点取在质心上,坐标轴的方向始终与某固 定参照系(惯性系)的坐标轴保持平行的平动坐标系。
h
h (M )2
1
9
m
例题4.2、柔软链条自桌上小孔自由下落,求下落速度 与落下距离之间关系。
分析:这是一个质点系的动量问题,可用体系动量定理求解。
解: 如图,建立坐标系,令线密度λ,则在某时刻
Fex my g yg
p myv yv
O
根据 Fex=dP/dt 得
my
y
d ( yv) dy d ( yv)
笫四章 动量定理
目录
《哲学原理》
§⒈动量与动量定理;
§⒉质心与质心运动定理;
§⒊动量守恒定律;
§⒋变质量物体的运动.
近代科学的始1 祖 笛卡儿
引言
动力学问题
运动学问题
力的瞬时效果
mr f (r , r ,t)
力的位置函数
牛顿定律适用质点,应用于质点系存在困难;
•
Hale Waihona Puke ?关系 引进新概念和物理量
p
J
LE 表现运动特征量
i
mi zi zc i mi
i
可见质心位矢是质点位矢的带权平均值,这个“权”与质1点4 的 质量分布位置有关。
对质量连续分布的物体,其质心位矢由上式推广得
分量形式为
rc
rdm dm
三、质心坐标系
?质心坐标系:把原点取在质心上,坐标轴的方向始终与某固 定参照系(惯性系)的坐标轴保持平行的平动坐标系。
h
h (M )2
1
9
m
例题4.2、柔软链条自桌上小孔自由下落,求下落速度 与落下距离之间关系。
分析:这是一个质点系的动量问题,可用体系动量定理求解。
解: 如图,建立坐标系,令线密度λ,则在某时刻
Fex my g yg
p myv yv
O
根据 Fex=dP/dt 得
my
y
d ( yv) dy d ( yv)
笫四章 动量定理
目录
《哲学原理》
§⒈动量与动量定理;
§⒉质心与质心运动定理;
§⒊动量守恒定律;
§⒋变质量物体的运动.
近代科学的始1 祖 笛卡儿
引言
动力学问题
运动学问题
力的瞬时效果
mr f (r , r ,t)
力的位置函数
牛顿定律适用质点,应用于质点系存在困难;
•
Hale Waihona Puke ?关系 引进新概念和物理量
p
J
LE 表现运动特征量
i
mi zi zc i mi
i
可见质心位矢是质点位矢的带权平均值,这个“权”与质1点4 的 质量分布位置有关。
对质量连续分布的物体,其质心位矢由上式推广得
分量形式为
rc
rdm dm
《动量守恒定律 》课件
03
动量守恒定律的应用
碰撞问题
总结词
碰撞问题中动量守恒定律的应用
VS
详细描述
在碰撞问题中,动量守恒定律是一个重要 的应用。当两个物体发生碰撞时,它们的 总动量在碰撞前后保持不变。通过应用动 量守恒定律,可以解决一系列碰撞问题, 例如确定碰撞后的速度、计算碰撞过程中 的能量损失等。
火箭推进原理
总结词
《动量守恒定律》 PPT课件
目录
• 动量守恒定律的概述 • 动量守恒定律的推导 • 动量守恒定律的应用 • 动量守恒定律的实验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ证 • 动量守恒定律的意义与价值
01
动量守恒定律的概述
定义与公式
总结词
动量守恒定律的定义和公式是理解该定律的基础,通过 定义和公式可以明确动量的概念和计算方法。
详细描述
未来科技
随着科技的不断进步和创新,动量 守恒定律将继续发挥其重要的理论 价值,为未来的科技发展提供有力 支持。
THANKS
感谢观看
04 结果四
总结实验结论,并提出改
进意见和建议。
05
动量守恒定律的意义与价值
在物理学中的地位与作用
01 基础性原理
动量守恒定律是物理学中的基础性原理,是理解 和分析力学系统运动规律的重要工具。
02 理论基石
为其他物理理论如牛顿第三定律、动能定理等提 供了理论支持,是整个经典力学体系的基石之一 。
动量守恒定律的定义为系统内动量的总和在不受外力作 用或合外力为零的情况下保持不变。公式表示为: m₁v₁+m₂v₂=m₃v₃+m₄v₄,其中m和v分别代表质量和 速度,下标表示不同的参考系。
动量的矢量性
总结词
动量具有矢量性,方向与速度方向相同,通过了解动量的矢量性可以更好地理解动量守恒定律 的应用。
动量守恒定律课件
考法3 某一方向上的动量守恒问题
[例3] (多选)如图所示,弹簧的一
端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧
形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也
为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑
()
A.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B.在下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
[答案] BC
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的 系统。系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和 分析哪一段运动过程有直接关系。
(2)分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力, 哪些是系统外的物体对系统的作用力。
重难点(二) 碰撞、爆炸与反冲
1.碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒。 (2)动能不增加。 (3)速度要合理。 ①若两物体同向运动,则碰前应有 v 后>v 前;碰后原来 在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有 v 前′≥v 后′。 ②若两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都 不改变。
[答案] C
动量守恒和机械能守恒的条件不同,动量守恒时机械能不 一定守恒,机械能守恒时动量不一定守恒,二者不可混淆。
考法2 系统的动量守恒问题 [例 2] 如图所示,质量为 m=245
g 的物块(可视为质点)放在质量为 M= 0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块 与木板间的动摩擦因数为μ=0.4。质量为 m0=5 g 的子弹以速 度 v0=300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取 10 m/s2。子弹射入后,求:
题型2 爆炸问题 [例 2] 一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度 v
=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙
动量守恒定律课件(自用)
项目 内容
公式
动量守恒定律
系统不受外力或所受外力的合力为 零,这个系统的动量就保持不变。
应用对象
系统
动量守恒 系统不受外力或合外力为零,或满足系统
条件
内力远大于所受外力,或某方向上外力之 和为零,在这个方向上成立。
特点
动量是矢量,动量的确定一般取地球为参 照物(相对同一参照物);规定正方向。
课堂练习
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力 属于内力,整个系统的外力即重力和支持力 的和为零,所以系统动量守恒。
系统所受的外力有:重力、地面对木块支持力、 竖直墙对弹簧的支持力,三者之和不为零,所以系统 动量不守恒。
5、常见动量守恒模型: (1)碰撞瞬间 (2)子弹打木块 (3)人船模型 (4)反冲运动、爆炸模型 (5)滑块木板模型 单方向动量守恒模型
P’=P’1+P’2=m1V’1+m2V’2
v1 v2
v1'
v
' 2
A
B
F1 A B F2
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知 F1 = – F2
∴ m1a1 m2a2
又
a1
v'1 v1 t
a2
v'2 v2 t
∴
m1
v
' 1
v1
t
m2
v'2 v2
即 m1v1 m1v1 (m2v2 m2v2 )
B.小球向左摆动时,小车则向右运动, 且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度 为零而小车速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反
反思:系统所受外力的合力虽不为零,但在水平 方向所受外力为零,故系统水平分向动量守恒。
动量守恒定律 课件
③系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内 各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.例如,抛出去的 手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于 其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒.
④系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向 上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.
【答案】 -0.85 m/s
3.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量 和为零,这个系统总动量保持不变. (2)动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 或p1+p2=p1′+p2′或Δp1=-Δp2.
4.动量守恒定律和牛顿运动定律 (1)用牛顿运动定律分析碰撞问题 用F1、F2分别表示两小球所受另一个小球对它的作用力, a1、a2分别表示两小球的加速度,v1、v1′、v2、v2′分别表 示两小球的初、末速度.
则碰撞中,每一时刻有F1=-F2,所以有m1a1=-m2a2,
即m1
v1′-v1 Δt
=-m2
v2′-v2 Δt
,即m1v1+m2v2=m1v1′+
m2v2′.
这表明两球作用前的动量之和与作用后的动量之和相等.
(2)动量守恒定律和牛顿运动定律两种解题方法的对比 ①用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力,当力 变化时,规律很复杂,用牛顿运动定律很难求解. ②动量守恒定律只涉及初末两个状态,与作用过程中力的 细节无关,处理问题的过程大大简化.
动量守恒定律
1.内力和外力 (1)系统:相互作用的几个物体叫系统. (2)系统内部物体间的作用力叫做内力,系统以外的物体 对系统以内的物体的作用力叫做外力.
2.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力; (2)系统受外力作用,但所受合外力为零; (3)系统受到外力作用,且合外力不为零,但在某一方向 所受合外力为零,则在这个方向系统动量定恒; (4)系统受到外力作用,且在任何方向合外力都不为零, 但某一方向的合外力远小于内力,则该方向动量守恒.
动量守恒定律 课件(18张)
小结:动量守恒
动量守恒定律是自然界最重要的 最普遍的规律之一,它不仅适用于宏 观系统,也适用于微观系统;不仅适 用于低速运动,也适用于高速运动。 还适用于由任意多个物体组成的系统, 以及各种性质的力之间。这一定律已 成为人们认识自然、改造自然的重要 工具。
布置作业:
后,两球速度变为v1’和v2’,仍在原来直 线上运动。试分析碰撞中,两球动量变
化有什么关系?
v1
m1
v2
m2
隔离法:
1、对两个球碰撞的时候受力分析:
2、如果碰撞时间为t,那么 v1 m1 v2 m2
一球和二球的动量变化是多
少呢?(以向左为正方向)
F1
对一球:m1v1' m1v1 F1t
对二球:m2v2' m2v2 F2t
牛顿摆
X射线的散射是单个电子和单个光子发生弹性碰撞的 结果
从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现 动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察 到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就 会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜 利告终。如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按 动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室 照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反 常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子 既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到 1956年人们才首次证明了中微子的存在。
车,发射炮弹)
应用动量守恒定律解题的步骤
一般步骤 (1)分析题意,明确研究对象。 (2)受力分析,判断是否动量守恒。 (3)规定正方向,确定始、末状态;
(4)列方程求解。
例一:
光滑水平面上,质量为m的小球A以速 率v运动时,和静止的小球B发生碰撞, 碰后A球的速率变为v/2,已知B球的 质量为3m。求B球的速度。
1.1 动量 课件(共24张PPT)
和速率的乘积叫做动量,忽略了动量的方向性。
惠更斯:明确提出动量的守恒性
和方向性。
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。
动量 1. 定义:在 用字物母理学p 中表,示把。物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,
2.定义式: p = mv
结论:碰撞后A球停止运动而静止,B球开始
运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。A 的速度传递给了B。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
A B
寻求碰撞中的不变量
将上面实验中的A球换成大小相同的C球,
使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某
B
A B
C
一高度后放开,撞击静止的B球。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球
壁后弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动 量变化了多少?
解:以向右为正方向。
初态动量 p=mv=0.6kg·m/s
末态动量 p′=mv′= -0.6kg·m/s
动量的变化量△p=p′-p= -1.2kg·m/s
∆p的方向水平向左,大小为1.2 kg·m/s
动量的变化量
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
•
使用天平测量出两小
车的质量,并利用光电
门传感器测量出两小车
的碰撞前、后的速度.
寻求碰撞中的不变量
表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
简单的次碰数撞:在光滑m1的/kg平面上,m两2/k个g 物体一v维/(m对·s心-1) 碰撞。v′/(m·s-1)
1
0.519
0.519
0.628
惠更斯:明确提出动量的守恒性
和方向性。
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。
动量 1. 定义:在 用字物母理学p 中表,示把。物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,
2.定义式: p = mv
结论:碰撞后A球停止运动而静止,B球开始
运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。A 的速度传递给了B。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
A B
寻求碰撞中的不变量
将上面实验中的A球换成大小相同的C球,
使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某
B
A B
C
一高度后放开,撞击静止的B球。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球
壁后弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动 量变化了多少?
解:以向右为正方向。
初态动量 p=mv=0.6kg·m/s
末态动量 p′=mv′= -0.6kg·m/s
动量的变化量△p=p′-p= -1.2kg·m/s
∆p的方向水平向左,大小为1.2 kg·m/s
动量的变化量
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
•
使用天平测量出两小
车的质量,并利用光电
门传感器测量出两小车
的碰撞前、后的速度.
寻求碰撞中的不变量
表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
简单的次碰数撞:在光滑m1的/kg平面上,m两2/k个g 物体一v维/(m对·s心-1) 碰撞。v′/(m·s-1)
1
0.519
0.519
0.628
- 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)。
叫做物体的动量,用p表示。 2、公式:p=mv
单位:在国际单位制中,动量的单位是 千克·米/秒,符号是 kg·m/s。
3、矢量:方向与该时刻速度的方向相同。 4、物理意义:描述物体运动状态的物理量。
比速度更能体现运动物体的作用效果。
一、动量
5、动量的变化p:某个运动过程(或时间间隔)
末状态的动量p‘ 跟初状态的动量p (矢量)之差,
动量守恒的应用之碰撞
第3--6题
三、动量守恒定律的应用
知识回顾
——动量守恒的条件
1、系统不受外力(理想化)或系统所受合 外力为零。
2、系统受外力的合力虽不为零,但系统 外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦 力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作 用的内力来要小得多,且作用时间极短,可 以忽略不计。
3、系统所受外力的合力虽不为零,但在 某个方向上所受合外力为零,则系统在这 个方向上动量守恒。
2.内力:系统内各个物体间的相互作用 力称为内力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内 任何一个物体上的力,称为外力。
动量守恒定律
4、适用对象:
A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用 B:由两个或者多个物体组成的系统 C:高速运动或低速运动的物体 D:宏观物体或微观物体
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力 属于内力,整个系统的外力即重力和支持力 的和为零,所以系统动量守恒。
2、公式: P= P’
m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
3、守恒条件为:
a)系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)
b)F内 远大于 F外(近似条件)
c)某方向上外力之和为零,在这个方向上成立
几个重要的概念
1.系统:存在相互作用的几个物体所组 成的整体,称为系统。系统可按解决问 题的需要灵活选取。
∴ m1a1m2a2
又
a1
v
' 1
v1
t
a2
v'2 v2 t
∴ m1v'1tv1m2v'2tv2
即 m 1 v 1 m 1 v 1 ( m 2 v 2 m 2 v 2 )
∴ m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2 故 p = p'
二、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。
1、明确研究对象:将要发生相互作用的物体 可视为系统。
2、进行受力分析,运动过程分析:确定系统 动量在研究过程中是否守恒?
3、明确始末状态:一般来说,系统内的物体 将要发生相互作用,和相互作用结束,即为 作用过程的始末状态。
4、选定正方向,列动量守恒方程及相应辅 助方程,求解作答。
例题: 课本 P12
动量守恒的应用之反冲运动
定义:原来静止的系统,当其中一 部分运动时,另一部分向相反的方 向运动,就叫做反冲运动。
观察、体会:
模拟火箭发射过程 单摆小车 反冲式水轮机 蒸汽炮车
法国幻影”2000
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气, 可以得到超过音速的飞行速度。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢?
动量守恒研究
一、动量
实践经验告诉我们,当大卡车与轿车以相同的 速度行驶时,大卡车比轿车停下来更困难。同样, 质量相同的两辆汽车以不同的速度行驶时,速度 大的汽车比速度小的汽车停下来更困难。汽车的 质量和速度都会影响刹车效果。物理学中用动量 描述这一运动特性。
一、动量
1、定义:运动物体的质量和速度的乘积,
系统所受的外力有:重力、地面对木块支持力、 竖直墙对弹簧的支持力,三者之和不为零,所以系统 动量不守恒。
实验
课堂练习
一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离
开冰面,下列方法中可行的是( D )
A 向后踢腿
B 手臂向后摔
C 在冰面上滚动 D
应用动量守恒定律解题的步骤
由动量守恒得 : m(vM m )v10
v(M m m )v1(M m1)v1
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由 喷气速度及质量比M 共同决定 。
m
中国新型自行榴弹炮
这门自行火炮的后面又增加了止退犁,看到了吗? 他是起什么作用的呢?
课堂练习
如图,小车放在光滑的水平面上,将小球拉开到 一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以
例题:质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎 面相撞。碰撞后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运 动一段路程后停止,从事故现场测出,两车相撞前, 货车的行驶速度为54km/h,撞后两车的共同速度为 18km/h。该段公路对轿车的限速为100km/h,试判断 轿车是否超速行驶。
小结
项目 内容
后的过程中( D )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动, 且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车则向右运动, 且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度 为零而小车速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反
反思:系统所受外力的合力虽不为零,但在水平 方向所受外力为零,故系统水平分向动量守恒。
公式
动量守恒定律
系统不受外力或所受外力的合力为 零,这个系统的动量就保持不变。
应用对象
系统
动量守恒 系统不受外力或合外力为零,或满足系统
条件
内力远大于所受外力,或某方向上外力之 和为零,在这个方向上成立。
特点
动量是矢量,式中动量的确定一般取地球 为参照物,且相对同一参照物;同时性。
课后作业
课本练习题:P16
称为动量的变化(或动量的增量),即 p = p' –
p 一维情况下,可转化为代数运算(先选取正方向)。 6、动量与动能: (1)两者都是描述物体运动状态的物理量。 (2)动量是矢量,动能是标量。
二、动量守恒定律
导入
请观察:(1)模拟火箭发射过程。 (视频)(2)单摆小车。
问题1?
问题2?
假如你置身于一望无际的冰面上,冰 面绝对光滑,你能想出脱身的办法吗?
当两个物体相互作用时总动量会有 什么变化呢?
(V1>V2)
理论推导
υ’1 ’
’’
解:取向右为正方向
❖碰撞之前总动量: P=P1+P2=m1υ1+m2υ2 ❖碰撞之后总动量:
P’=P’1+P’2=m1υ’1+m2υ’2
v1 v2
v
' 1
v
' 2
A
B
F1 A B F2
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知 F1 = – F2
单位:在国际单位制中,动量的单位是 千克·米/秒,符号是 kg·m/s。
3、矢量:方向与该时刻速度的方向相同。 4、物理意义:描述物体运动状态的物理量。
比速度更能体现运动物体的作用效果。
一、动量
5、动量的变化p:某个运动过程(或时间间隔)
末状态的动量p‘ 跟初状态的动量p (矢量)之差,
动量守恒的应用之碰撞
第3--6题
三、动量守恒定律的应用
知识回顾
——动量守恒的条件
1、系统不受外力(理想化)或系统所受合 外力为零。
2、系统受外力的合力虽不为零,但系统 外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦 力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作 用的内力来要小得多,且作用时间极短,可 以忽略不计。
3、系统所受外力的合力虽不为零,但在 某个方向上所受合外力为零,则系统在这 个方向上动量守恒。
2.内力:系统内各个物体间的相互作用 力称为内力。
3.外力:系统外其他物体作用在系统内 任何一个物体上的力,称为外力。
动量守恒定律
4、适用对象:
A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用 B:由两个或者多个物体组成的系统 C:高速运动或低速运动的物体 D:宏观物体或微观物体
两小车在运动过程中,相互排斥的磁力 属于内力,整个系统的外力即重力和支持力 的和为零,所以系统动量守恒。
2、公式: P= P’
m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
3、守恒条件为:
a)系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)
b)F内 远大于 F外(近似条件)
c)某方向上外力之和为零,在这个方向上成立
几个重要的概念
1.系统:存在相互作用的几个物体所组 成的整体,称为系统。系统可按解决问 题的需要灵活选取。
∴ m1a1m2a2
又
a1
v
' 1
v1
t
a2
v'2 v2 t
∴ m1v'1tv1m2v'2tv2
即 m 1 v 1 m 1 v 1 ( m 2 v 2 m 2 v 2 )
∴ m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2 故 p = p'
二、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。
1、明确研究对象:将要发生相互作用的物体 可视为系统。
2、进行受力分析,运动过程分析:确定系统 动量在研究过程中是否守恒?
3、明确始末状态:一般来说,系统内的物体 将要发生相互作用,和相互作用结束,即为 作用过程的始末状态。
4、选定正方向,列动量守恒方程及相应辅 助方程,求解作答。
例题: 课本 P12
动量守恒的应用之反冲运动
定义:原来静止的系统,当其中一 部分运动时,另一部分向相反的方 向运动,就叫做反冲运动。
观察、体会:
模拟火箭发射过程 单摆小车 反冲式水轮机 蒸汽炮车
法国幻影”2000
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气, 可以得到超过音速的飞行速度。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢?
动量守恒研究
一、动量
实践经验告诉我们,当大卡车与轿车以相同的 速度行驶时,大卡车比轿车停下来更困难。同样, 质量相同的两辆汽车以不同的速度行驶时,速度 大的汽车比速度小的汽车停下来更困难。汽车的 质量和速度都会影响刹车效果。物理学中用动量 描述这一运动特性。
一、动量
1、定义:运动物体的质量和速度的乘积,
系统所受的外力有:重力、地面对木块支持力、 竖直墙对弹簧的支持力,三者之和不为零,所以系统 动量不守恒。
实验
课堂练习
一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离
开冰面,下列方法中可行的是( D )
A 向后踢腿
B 手臂向后摔
C 在冰面上滚动 D
应用动量守恒定律解题的步骤
由动量守恒得 : m(vM m )v10
v(M m m )v1(M m1)v1
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由 喷气速度及质量比M 共同决定 。
m
中国新型自行榴弹炮
这门自行火炮的后面又增加了止退犁,看到了吗? 他是起什么作用的呢?
课堂练习
如图,小车放在光滑的水平面上,将小球拉开到 一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以
例题:质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎 面相撞。碰撞后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运 动一段路程后停止,从事故现场测出,两车相撞前, 货车的行驶速度为54km/h,撞后两车的共同速度为 18km/h。该段公路对轿车的限速为100km/h,试判断 轿车是否超速行驶。
小结
项目 内容
后的过程中( D )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动, 且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车则向右运动, 且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度 为零而小车速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方 向的动量一定大小相等、方向相反
反思:系统所受外力的合力虽不为零,但在水平 方向所受外力为零,故系统水平分向动量守恒。
公式
动量守恒定律
系统不受外力或所受外力的合力为 零,这个系统的动量就保持不变。
应用对象
系统
动量守恒 系统不受外力或合外力为零,或满足系统
条件
内力远大于所受外力,或某方向上外力之 和为零,在这个方向上成立。
特点
动量是矢量,式中动量的确定一般取地球 为参照物,且相对同一参照物;同时性。
课后作业
课本练习题:P16
称为动量的变化(或动量的增量),即 p = p' –
p 一维情况下,可转化为代数运算(先选取正方向)。 6、动量与动能: (1)两者都是描述物体运动状态的物理量。 (2)动量是矢量,动能是标量。
二、动量守恒定律
导入
请观察:(1)模拟火箭发射过程。 (视频)(2)单摆小车。
问题1?
问题2?
假如你置身于一望无际的冰面上,冰 面绝对光滑,你能想出脱身的办法吗?
当两个物体相互作用时总动量会有 什么变化呢?
(V1>V2)
理论推导
υ’1 ’
’’
解:取向右为正方向
❖碰撞之前总动量: P=P1+P2=m1υ1+m2υ2 ❖碰撞之后总动量:
P’=P’1+P’2=m1υ’1+m2υ’2
v1 v2
v
' 1
v
' 2
A
B
F1 A B F2
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知 F1 = – F2