最新16.3-动量守恒定律-课件(人教版选修3-5)解析(1)幻灯片
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高中物理选修3-5课件:16.3动量守恒定律 (共21张PPT)
5、如图所示,A、B两木块的质量之比为3:2,原 来静止在平板小车C上, A、B间有一根被压缩了的 轻弹簧,A、B与平板车的上表面间的动摩擦因素相 同,地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B在小车上 滑动时有:( )
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
系统动量是否守恒为什么只强调“不 受外力”或“所受外力之和为零”,而不 管内力的变化情况呢?
结论:
内力不能引起系统动量的变化,系统动 量的变化是由外力引起的;内力只能引起系 统内动量的转移。
5、动量守恒定律适用范围
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, 只要满足条件,动量守恒定律都是适用的。
A C B
6、如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A 、 B紧靠在一起,子弹以速度V0向原来静止的A射去, 子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是 ( ) A、子弹击中A的过程中,子弹和A组成的系统 动量守恒 B、子弹击中A的过程中,A和B组成的系统动量 守恒
C、A、B和子弹组成的系统动量一直守恒
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
答案:50
8. (2012· 济南模拟)如图所示,设车厢长为 L,质量为 M,静止 在光滑水平面上,车厢内有一质量为 m 的物体,以速度 v0 向 右运动,与车厢壁来回碰撞 n 次后,静止于车厢中,这时车 厢的速度为( )
答案:C
A.v0,水平向右 B. 0 C.mv0/(M+m),水平向右 D.mv0/(M-m),水平向右
′ m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2 v 2
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0,这个系统的总动量 保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
16.3动量守恒定律 课件(人教版选修3-5)
目 链 接
守恒.若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成系统的
合外力为零,故其动量守恒. 答案:A
2 动量守恒定律的应用方法
1 .确定所研究的物体系:动量守恒定律是以两个 或两个以上相互作用的物体系为研究对象,并分析此物 体系是否满足动量守恒的条件.即这个物体系是否受外 力作用,或合外力是否为零(或近似为零).显然动量守恒
变 式 迁 移
C.若A、B受到的摩擦力大小相等,A、B组成的
系统动量守恒
D.若A、B受到的摩擦力大小相等,A、B、C组成 的系统动量守恒
栏 目 链 接
变 式 迁 移
解析: 如果 A、 B 与平板车上表面的动摩擦因数相同,
弹簧释放后 A、 B分别相对小车向左、向右滑动,它们所
受摩擦力 FA 向右, FB 向左.由于 mA∶mB = 3∶2 ,所以 FA∶FB=3∶2,则 A、B所组成的系统所受合外力不为零, 栏 故其动量不守恒.对A、B、C组成的系统,A、B与C间的 摩擦力为内力,该系统所受合外力为零,故该系统的动量
栏 目 链 接
3.确定参考系:如果所研究的物体系中的物体在 做相对运动,此时应特别注意选定某一静止或匀速 直线运动的物体作为参考系,定律中各项动量都必 须是对同一参考系的速度.一般选地球为参考系.
栏 目 链 接
4 .列方程,求解作答:按以上方法正确地确定
相互作用前后速度的正负和大小后,列出正确的方
程.即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
保持方程两边单位一致的前提下,代入数据进行
求解作答.
例2
(2014· 福建卷)一枚火箭搭载着卫星以速率
v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分 离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量
守恒.若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成系统的
合外力为零,故其动量守恒. 答案:A
2 动量守恒定律的应用方法
1 .确定所研究的物体系:动量守恒定律是以两个 或两个以上相互作用的物体系为研究对象,并分析此物 体系是否满足动量守恒的条件.即这个物体系是否受外 力作用,或合外力是否为零(或近似为零).显然动量守恒
变 式 迁 移
C.若A、B受到的摩擦力大小相等,A、B组成的
系统动量守恒
D.若A、B受到的摩擦力大小相等,A、B、C组成 的系统动量守恒
栏 目 链 接
变 式 迁 移
解析: 如果 A、 B 与平板车上表面的动摩擦因数相同,
弹簧释放后 A、 B分别相对小车向左、向右滑动,它们所
受摩擦力 FA 向右, FB 向左.由于 mA∶mB = 3∶2 ,所以 FA∶FB=3∶2,则 A、B所组成的系统所受合外力不为零, 栏 故其动量不守恒.对A、B、C组成的系统,A、B与C间的 摩擦力为内力,该系统所受合外力为零,故该系统的动量
栏 目 链 接
3.确定参考系:如果所研究的物体系中的物体在 做相对运动,此时应特别注意选定某一静止或匀速 直线运动的物体作为参考系,定律中各项动量都必 须是对同一参考系的速度.一般选地球为参考系.
栏 目 链 接
4 .列方程,求解作答:按以上方法正确地确定
相互作用前后速度的正负和大小后,列出正确的方
程.即:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
保持方程两边单位一致的前提下,代入数据进行
求解作答.
例2
(2014· 福建卷)一枚火箭搭载着卫星以速率
v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分 离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量
人教版高中物理选修3-5动量守恒定律(53张)-PPT优秀课件
Mm g
(5)注意动量守恒定律的优越性和广泛性 优越性——跟过程的细节无关 广泛性—— 不仅适用于两个物体的系统,也适用于多个物 体的系统;不仅适用 于正碰,也适用于斜碰 ;不仅适用于低速运动的宏观物体,也适用于 高速运动的微观物体。
例、质量均为M的两船A、B静止在水面上,A船 上有一质量为m的人以速度v1跳向B船,又以速度 v2跳离B船,再以v3速度跳离A船……,如此往返 10次,最后回到A船上,此时A、B两船的速度之 比为多少?
(1)这样抛接2n次后
(2)这样抛接2n+1次后
3.如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑 水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为 1kg的小物体。乙车质量为4kg,以5m/s的 速度向左运动,与甲车碰撞后甲获得8m/s 的速度,物体滑到乙车上,若以车足够长, 上表面与物体的摩擦因数为0.2,则物体在 乙车上表面滑行多少时间相对乙车静止?
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
典型例题:动量守恒的条件
例3、如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A 、 B紧靠在一起,子弹以速度V0向原来静止的A射去, 子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是 ( )
A. V C. M V
M m
B.
M
m
-
m
V
A
D. 无法确定。
(2)矢量性:选取正方向,与正方向同向的 为正,与正方向反向的为负,方向未知的,设 与正方向同向,结果为正时,方向即于正方向 相同,否则,与正方向相反。
(3)瞬(同)时性:动量是一个瞬时量,动量守恒 是指系统任意瞬时动量恒定。方程左边是作用前 某一时刻各物体的动量的和,方程右边是作用后 某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动 量不能相加。
(5)注意动量守恒定律的优越性和广泛性 优越性——跟过程的细节无关 广泛性—— 不仅适用于两个物体的系统,也适用于多个物 体的系统;不仅适用 于正碰,也适用于斜碰 ;不仅适用于低速运动的宏观物体,也适用于 高速运动的微观物体。
例、质量均为M的两船A、B静止在水面上,A船 上有一质量为m的人以速度v1跳向B船,又以速度 v2跳离B船,再以v3速度跳离A船……,如此往返 10次,最后回到A船上,此时A、B两船的速度之 比为多少?
(1)这样抛接2n次后
(2)这样抛接2n+1次后
3.如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑 水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为 1kg的小物体。乙车质量为4kg,以5m/s的 速度向左运动,与甲车碰撞后甲获得8m/s 的速度,物体滑到乙车上,若以车足够长, 上表面与物体的摩擦因数为0.2,则物体在 乙车上表面滑行多少时间相对乙车静止?
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
典型例题:动量守恒的条件
例3、如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A 、 B紧靠在一起,子弹以速度V0向原来静止的A射去, 子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是 ( )
A. V C. M V
M m
B.
M
m
-
m
V
A
D. 无法确定。
(2)矢量性:选取正方向,与正方向同向的 为正,与正方向反向的为负,方向未知的,设 与正方向同向,结果为正时,方向即于正方向 相同,否则,与正方向相反。
(3)瞬(同)时性:动量是一个瞬时量,动量守恒 是指系统任意瞬时动量恒定。方程左边是作用前 某一时刻各物体的动量的和,方程右边是作用后 某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动 量不能相加。
物理:第16章《动量守恒定律》PPT课件(新人教版 选修3-5)
第十六章 《动量守恒定律》 复习课
【知识要点】
(一)动量 (二)冲量 (三)动量定理 (四)动量守恒定律 (五)解决碰撞和反冲问题是动量守恒定律 的重要应用。
(一)动量
m
v
1.一个物体的动量: 运动物体的质量和速度的乘积叫动量.
P mv
动量是从动力学的角度描述物体运动状态的物理量,它反 映了物体作机械运动时的“惯性”大小。 动量是矢量,其方向与速度的方向相同。 动量是状态量,它与某时刻物体的质量和瞬时速度相对应。 动量具有相对性,其速度的大小跟参考系的选择有关,通 常都以地面为参考系。
2. 一般非弹性碰撞
典型问题如子弹打木块时,子 弹被弹回或穿透。 特点:动量守恒,机械能不守 恒且减少。
m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 ;
Ek损 1 1 1 1 2 2 2 2 fs ( m1 v10 m 2 v20 ) ( m1 v1 m 2 v2 ) 2 2 2 2 m1m2 m1m2 (v10 v20 ) 2 (v2 v1 ) 2 2(m1 m2 ) 2(m1 m2 ) m1m2 [(v10 v20 ) 2 (v2 v1 ) 2 ] 2(m1 m2 )
对于在同一直线上应用动量定理的标量化处理方法
在一维的情况下,I 、 P1、 P2的方向相同或相反,这 时I 、 P1、 P2的方向可以用“+”、“-”号来表示。先选定 I 、 P1或P2中的某个方向为正方向即坐标的正方向,则与坐 标正方向同向的为正值,反向的为负值。这样,矢量式就变 成了代数式 I= P2 - P1 尽管I 、 P1、 P2的正、负跟选取的坐标正方向有关,但 按该方程解答的结果跟正方向的选择无关。
,地面对他做的功为零
【知识要点】
(一)动量 (二)冲量 (三)动量定理 (四)动量守恒定律 (五)解决碰撞和反冲问题是动量守恒定律 的重要应用。
(一)动量
m
v
1.一个物体的动量: 运动物体的质量和速度的乘积叫动量.
P mv
动量是从动力学的角度描述物体运动状态的物理量,它反 映了物体作机械运动时的“惯性”大小。 动量是矢量,其方向与速度的方向相同。 动量是状态量,它与某时刻物体的质量和瞬时速度相对应。 动量具有相对性,其速度的大小跟参考系的选择有关,通 常都以地面为参考系。
2. 一般非弹性碰撞
典型问题如子弹打木块时,子 弹被弹回或穿透。 特点:动量守恒,机械能不守 恒且减少。
m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 ;
Ek损 1 1 1 1 2 2 2 2 fs ( m1 v10 m 2 v20 ) ( m1 v1 m 2 v2 ) 2 2 2 2 m1m2 m1m2 (v10 v20 ) 2 (v2 v1 ) 2 2(m1 m2 ) 2(m1 m2 ) m1m2 [(v10 v20 ) 2 (v2 v1 ) 2 ] 2(m1 m2 )
对于在同一直线上应用动量定理的标量化处理方法
在一维的情况下,I 、 P1、 P2的方向相同或相反,这 时I 、 P1、 P2的方向可以用“+”、“-”号来表示。先选定 I 、 P1或P2中的某个方向为正方向即坐标的正方向,则与坐 标正方向同向的为正值,反向的为负值。这样,矢量式就变 成了代数式 I= P2 - P1 尽管I 、 P1、 P2的正、负跟选取的坐标正方向有关,但 按该方程解答的结果跟正方向的选择无关。
,地面对他做的功为零
高中物理人教版选修3-5第十六章第三节动量守恒定律1 (共27张PPT)
动量守恒定律适用范围
动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一,它 比牛顿运动定律的适用范围广泛得多。牛顿运动定 律适用于解决低速运动问题,动量守恒定律不但能解 决低速运动问题,而且能够解决高速运动问题;牛顿运 动定律适用于宏观物体的运动,动量守恒定律不但适 用于宏观物体,而且适用于电子、质子、中子等微观 粒子。总之,小到微观粒子,大到天体,无论什么性质的 力,动量守恒定律都是适用的。
它是如何利用反冲运动发电的呢?
古代火箭
现代火箭
思考与讨论
质量为 m 的人在远离任何星体的太空中,与他旁 边的飞船相对静止。由于没有力的作用,他与飞 船总保持相对静止的状态。 这个人手中拿着一个质量为Δm的小物体,现在他 以相对于飞船为u的速度将小物体抛出。
1、小物体的动量改变量是多少? 2、人的动量改变量是多少? 3、人的速度的改变量是多少?
m1v1 ′- m1v1 =-( m2v2 ′-m2v2) m1v1 ′+m2v2 ′ = m1v1+m2v2
动量守恒定律的内容:
相互作用的几个物体组成的系统,如果不受外力 作用,或它们受到的外力的合力为0,则系统的总动 量保持不变。
1.动量守恒定律的表达式
小结 条 件 当F >>F 时,系统动量 内 外 可视为守恒(近似) 公 式
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
三.反冲与火箭
实 验:
把气球吹满气,猛一松手,会出现什 么情形呢?
反冲运动
1. 定义:
一个物体在内力的作用下分裂为 两个部分,一部分向某一方向运动 另一部分必然向相反的方向运动。 这个现象叫做反冲
2. 要 点:
a. 内力作用下 b. 一个物体分为两个部分
高中物理 第十六章 3 动量守恒定律课件 新人教版选修3-5
精选ppt
(3)从转移的角度来看:系统只有两个物体 A、B 时,系统 总动量的变化等于零,物体 A 动量的增加量等于物体 B 动量的 减少量,即 ΔpA+ΔpB=0 或 ΔpA=-ΔpB.
(4)某一方向上动量守恒:系统在某一个方向上所受的合外 力为零,则该方向上动量守恒,即 m1v1x+m2v2x=m1v1x′+ m2v2x′或 p1x+p2x=p1x′+p2x′.
精选ppt
【例题】两块厚度相同的木块 A 和 B,紧靠着放在光滑的 水平面上,其质量分别为 mA=0.5 kg, mB=0.3 kg,它们的下底 面光滑,上表面粗糙.另有一质量 mC=0.1 kg 的滑块 C(可视为 质点),以 vC=25 m/s 的速度恰好水平地滑到 A 的上表面,如图 16-3-1 所示,由于摩擦,滑块最后停在木块 B 上,B 和 C 的 共同速度为 3.0 m/s,求:
图 16-3-1
精选ppt
(1)木块 A 的最终速度 vA; (2)滑块 C 离开 A 时的速度 vC′. 解析:选水平向右为正方向,以 A、B、C 三个物体组成的 系统为研究对象,当 C 在 A、B 上滑动时,A、B、C 三个物体 间存在相互作用,但在水平方向不存在其他外力作用,因此系 统的动量守恒.
3 动量守恒定律
精选ppt
知识点 1 系统、内力和外力 1.系统:碰撞问题的研究对象不是一个物体,而是两__个__(_或__多 __个__)物__体__,我们就说这两个(或多个)物体组成了一个力__学__系__统__. 2.内力:系统内物体之间的相互作用力. 3.外力:系统以外物体施加的力.
精选ppt
示方向)后,才能用代数方程运算. ②参考系的同一性.速度具有相对性,公式中的 v1、v2、
v1′和 v2′均应对同一参考系而言,一般取对地面的速度.
(3)从转移的角度来看:系统只有两个物体 A、B 时,系统 总动量的变化等于零,物体 A 动量的增加量等于物体 B 动量的 减少量,即 ΔpA+ΔpB=0 或 ΔpA=-ΔpB.
(4)某一方向上动量守恒:系统在某一个方向上所受的合外 力为零,则该方向上动量守恒,即 m1v1x+m2v2x=m1v1x′+ m2v2x′或 p1x+p2x=p1x′+p2x′.
精选ppt
【例题】两块厚度相同的木块 A 和 B,紧靠着放在光滑的 水平面上,其质量分别为 mA=0.5 kg, mB=0.3 kg,它们的下底 面光滑,上表面粗糙.另有一质量 mC=0.1 kg 的滑块 C(可视为 质点),以 vC=25 m/s 的速度恰好水平地滑到 A 的上表面,如图 16-3-1 所示,由于摩擦,滑块最后停在木块 B 上,B 和 C 的 共同速度为 3.0 m/s,求:
图 16-3-1
精选ppt
(1)木块 A 的最终速度 vA; (2)滑块 C 离开 A 时的速度 vC′. 解析:选水平向右为正方向,以 A、B、C 三个物体组成的 系统为研究对象,当 C 在 A、B 上滑动时,A、B、C 三个物体 间存在相互作用,但在水平方向不存在其他外力作用,因此系 统的动量守恒.
3 动量守恒定律
精选ppt
知识点 1 系统、内力和外力 1.系统:碰撞问题的研究对象不是一个物体,而是两__个__(_或__多 __个__)物__体__,我们就说这两个(或多个)物体组成了一个力__学__系__统__. 2.内力:系统内物体之间的相互作用力. 3.外力:系统以外物体施加的力.
精选ppt
示方向)后,才能用代数方程运算. ②参考系的同一性.速度具有相对性,公式中的 v1、v2、
v1′和 v2′均应对同一参考系而言,一般取对地面的速度.
物理选修3-5人教版16.3 动量守恒定律(共21张ppt)
m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
△p=0
△p1= -△p2(两物系统)
定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后 用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算。
(3)、条件 系统不受外力或受到外力的合力为零.
具体表现为以下几种情况:
⑴系统不受外力; ⑵系统受到外力,但外力的合力为零;
选修3-5第十六章动量守恒定律
16.3 动量守恒定律
单
动量不变
个 物
地面光滑,小球以V做匀速直线运动。
体
动量变化
发生碰撞后,小球反弹。
引起小球动量变化的原因是什么?
发生碰撞
小球受到力的作用
对于单个物体,动量不变的条件是:
物体不受到力的作用,保 持原来状态不变。
外界对物体施 加的力,简称 外力
两
v
v'
参考解答:
解 :取小车开始运动方向为正方向, 当物体落入小车两者
相对静止时速度为 v′ 由在水平方向上动量守恒,有
M v = ( M + m ) v′可得: v Mv
解得: v′ =4m/s
M m
v1
m1
m2
①本题中相互作用的系统是什么?
②分析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量守恒的条 件?
③ 本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态 分别是什么?
参考解答
解:取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向,设两车接合 后的速度为v, 则两车碰撞前的总动量为m1v1,碰撞后的 总动量为(m1+m2)v, 由动量守恒定律可得:(m1+m2)v=m1v1
小结:上述两例属碰撞和爆炸过程,由于 对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的
△p=0
△p1= -△p2(两物系统)
定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后 用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算。
(3)、条件 系统不受外力或受到外力的合力为零.
具体表现为以下几种情况:
⑴系统不受外力; ⑵系统受到外力,但外力的合力为零;
选修3-5第十六章动量守恒定律
16.3 动量守恒定律
单
动量不变
个 物
地面光滑,小球以V做匀速直线运动。
体
动量变化
发生碰撞后,小球反弹。
引起小球动量变化的原因是什么?
发生碰撞
小球受到力的作用
对于单个物体,动量不变的条件是:
物体不受到力的作用,保 持原来状态不变。
外界对物体施 加的力,简称 外力
两
v
v'
参考解答:
解 :取小车开始运动方向为正方向, 当物体落入小车两者
相对静止时速度为 v′ 由在水平方向上动量守恒,有
M v = ( M + m ) v′可得: v Mv
解得: v′ =4m/s
M m
v1
m1
m2
①本题中相互作用的系统是什么?
②分析系统受到哪几个外力的作用?是否符合动量守恒的条 件?
③ 本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态 分别是什么?
参考解答
解:取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向,设两车接合 后的速度为v, 则两车碰撞前的总动量为m1v1,碰撞后的 总动量为(m1+m2)v, 由动量守恒定律可得:(m1+m2)v=m1v1
小结:上述两例属碰撞和爆炸过程,由于 对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的
人教版高中物理选修3-5课件高三《动量守恒定律》1.pptx
猜想:
总动量为0
演示:
实验
接下来通过实验建立模型分
析:(气垫导轨实验)
要完成这一实验应做哪几方面 的准备工作?
1)准备:在已调节水平的 气垫导轨上放置两个质量相等 的滑块,用细线连在一起处于 被压缩状态
2)解说实验操作过程:
实验结论:
两个物体在相互作用并分析成立条件
推导:
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
碰撞过程:F1·t=m1υ’1-m1υ1
F2·t=m2υ’2-m2υ2
由牛三定律有:F1·t=-F2·t
m1υ’1-m1υ1=-(m2υ’2-m2υ2) P=P’
个系统的总动量保持不变 2)公式:P=P’
43.)动注量意守点恒: 定律
①研究对象:系统(注意系统的选取) ②区别:a.外力的和:对系统或单个物体而
言 b.合外力:对单个物体而言 ③内力冲量只改变系统内物体的动量,不
改变系统的总动量 ④矢量性(即不仅对一维的情况成立,对
二维的情况也成立,例如斜碰) ⑤同一性(参考系的同一性,时刻的同一
性) ⑥作用前后,作用过程中,系统的总动量
均保持不变
5.分析动量守恒定律成立条 件:
a)F合=0(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
6.适用范围(比牛顿定律具 有更广的适用范围:微观、高 速)
7.小结
.练习题质量为30kg的小孩以8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨 道上的平板车,已知平板车的80kg, 求小孩跳上车后他们共同的速度
思考:子弹打进与固定于墙壁的弹 簧相连的木块,子弹与木块作为一 个系统动量守恒否?
总动量为0
演示:
实验
接下来通过实验建立模型分
析:(气垫导轨实验)
要完成这一实验应做哪几方面 的准备工作?
1)准备:在已调节水平的 气垫导轨上放置两个质量相等 的滑块,用细线连在一起处于 被压缩状态
2)解说实验操作过程:
实验结论:
两个物体在相互作用并分析成立条件
推导:
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
碰撞过程:F1·t=m1υ’1-m1υ1
F2·t=m2υ’2-m2υ2
由牛三定律有:F1·t=-F2·t
m1υ’1-m1υ1=-(m2υ’2-m2υ2) P=P’
个系统的总动量保持不变 2)公式:P=P’
43.)动注量意守点恒: 定律
①研究对象:系统(注意系统的选取) ②区别:a.外力的和:对系统或单个物体而
言 b.合外力:对单个物体而言 ③内力冲量只改变系统内物体的动量,不
改变系统的总动量 ④矢量性(即不仅对一维的情况成立,对
二维的情况也成立,例如斜碰) ⑤同一性(参考系的同一性,时刻的同一
性) ⑥作用前后,作用过程中,系统的总动量
均保持不变
5.分析动量守恒定律成立条 件:
a)F合=0(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
6.适用范围(比牛顿定律具 有更广的适用范围:微观、高 速)
7.小结
.练习题质量为30kg的小孩以8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨 道上的平板车,已知平板车的80kg, 求小孩跳上车后他们共同的速度
思考:子弹打进与固定于墙壁的弹 簧相连的木块,子弹与木块作为一 个系统动量守恒否?
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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.
A.枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.子弹和枪筒之间的摩擦很小,可忽略不计,故二者组 成的系统动量守恒 D.枪、子弹、车三者组成的系统动量守恒
【解析】 内力、外力决定于系统的划分,枪和子弹组成 的系统中,车对枪的作用力是外力,系统动量不守恒;枪和车 组成的系统受到子弹作用于弹簧的作用力,是外力,系统动量 不守恒;枪弹和枪筒之间的摩擦力属于内力,但枪筒受到车的 作用力属于外力,所以以枪弹和枪筒组成的系统动量不守恒; 以枪、子弹、车三者所组成的系统,在发射子弹时不受外力作 用,故三者组成系统的动量守恒.
4.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=m1v′1+m2v′2: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.
=-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.
3.选取恰当的动量守恒的表达式列方程. 4.结合常用的机械能守恒、动能定理或能量守恒的公式 列出对应的方程. 5.根据题意分析讨论,得出结论.
三、“爆炸类问题中”动量守恒定律的应用 1.爆炸的特点是物体间的相互作用突然发生,相互作用 力尽管是变力,但作用时间很短,爆炸产生的内力远大于外力 (如重力、摩擦力等),因此爆炸过程中外力的作用可以近似忽 略.系统满足动量守恒的条件,因此可以利用动量守恒定律求 解爆炸问题.
2.由于爆炸过程中物体间相互作用的时间很短,作用过 程中物体的位移很小,一般可忽略不计,因此可以把作用过程 看作一个理想化过程来处理,可认为此过程动量守恒,位移不 发生变化.
典例分析
举一反三 触类旁通
一、判断系统是否满足动量守恒 【例1】 把一弹簧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、子弹、车,下列说 法正确的是( )
5.动量守恒定律的普适性 (1)牛顿运动定律适用于宏观、低速,而动量守恒定律不 仅适用低速,也适用于高速运动;不仅适用于宏观物体,也适 用于微观粒子. (2)动量守恒定律是一个独立实验规律,它适用于目前为 止的物理学研究的一切领域.
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、对动量守恒定律的理解及应用 1.研究对象:动量守恒定律的研究对象是相互作用的物 体组成的系统. 2.对系统“总动量保持不变”的三点理解 (1)系统的总动量是指系统内各物体动量的矢量和,总动 量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变.
(3)相对性:动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用 前后的动量必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相 对于地面的速度.
(4)同时性:动量守恒定律中p1、p2…必须是系统中各物体 在相互作用前同一时刻的动量,p′1、p′2…必须是系统中各 物体在相互作用后同一时刻的动量.
(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系 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.
16.3-动量守恒定律-课件(人教版 选修3-5)解析(1)
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
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.知道动量守恒定律的普遍意义. 4.会用动量守恒定律解决实际问题.
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.
(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可 能在不断变化.
(3)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不 能误认为只是初、末两个状态的总动量相等.
3.动量守恒定律的“五性” (1)条件性:应用动量守恒定律时,一定要先判断系统是 否满足动量守恒的条件. ①系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中 两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形. ②系统受外力作用,但所受合外力为零.像光滑水平面上 两物体的碰撞就是这种情形.
⑤系统受外力作用,但在某一方向上内力远大于外力,也 可认为在这一方向上系统的动量守恒.
(2)矢量性:动量守恒定律的表达式是一个矢量式,其矢 量性表现在:
①系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等,而且方向 也相同.
②在求初、末状态系统的总动量p=p1+p2+…和p′= p′1+p′2+…时,要按矢量运算法则计算.如果各物体动量 的方向在同一直线上,要选取正方向,将矢量运算转化为代数 运算.计算时切不可丢掉表示方向的正、负号.
5.应用动量守恒定律的解题步骤
二、某一方向上动量守恒问题的解题规律 1.动量守恒定律的适用条件是普遍的,当系统所受的合 外力不为零时,系统的总动量不守恒,但是在不少情况下,合 外力在某个方向上的分量却为零,那么在该方向上系统的动量 分量就是守恒的. 2.分析该方向上对应过程的初、末状态,确定初、末状 态的动量.
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