1.2探究动量守恒定律课件
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取保龄球原速度方向为正方向
解 : 撞前系统动量：p m1v1 +m2v2 m1v1 碰后系统动量：p ' m1v1'+m2v2 ' 由动量守恒:m1v1 +m2v2 m1v1'+m2v2 '
求：v1 ?
已知：m1 5.4kg, m2 1.7kg
v2 0， v2 ' 3.0m / s
例题练习 1、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.脱下外衣水平抛出
课本14页案例1、质量为5.4kg的保龄球，撞上一只质量为 1.7kg的原来静止的球瓶，此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞 出，而保龄球以1.8m/s的速度继续向前运动，求保龄球碰 撞前的运动速度
m1 1000kg ,
m2 4000kg
v2 54km / h， v ' 18km / h
试比较v2的大小与100km / h 解：撞车的短暂过程两车组成的系统动量守恒:m1v1 +m2v2 （m1 +m2）v （m1 +m2）v m2v2 5000 18 4000 54 = km / h 126km / h v1 = 1000 m1 由于126km / h 100km / h故轿车超速
vபைடு நூலகம் ' 1.8m / s
+m2v2 ' m1v1 v1 = m1
5.4 1.8 1.7 3.0 = m/s 5.4
14.82 = m / s 2.74m / s 5.4
2、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。 取货车原来的速度方向为正方向 v2 54km / h v1 ? v ' 18km / h
二、动量守恒定律的内容 1、物体系及内力和外力 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。 2）内力和外力：系统内各个物体间的相互作用力叫做内力； 系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力叫做外力。 2、定律内容：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。 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）
1.2 探究动量守恒定律
问题1？
请观察：（1）模拟火箭发射过程。 （2）单摆小车。
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？
一、实验研究
研究动量守恒
结论：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。
三、应用动量守恒定律解题的步骤 1、明确对象：将要发生相互作用的物体视为系统。 2、分析受力和过程：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，确定物理量；
5、依据动量守恒定律及相应辅助关系式建立方程（组）求解作答。
c)某方向上外力之和为零，在这个方向上成立 守恒表达： p p' m2v2 m1v1 m2v2 m1v1
或
p1 p2
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。
A B
例4、一艘小船静止在湖面上，原来站在船尾的人突然 纵身跳跃到船首，并与小船保持相对静止，这时小船的 C 运动状态是（不考虑水的阻力）（ ） A．向前运动 B．向后运动 C．仍静止不动 D．条件不足，无法确定 例5、为了模拟宇宙大爆炸初期的情景，科学家们使两个 带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生 猛烈碰撞。若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多 地转化为其他形式的能，应该设法使这两个重离子在碰撞 B 前的瞬间具有 ( ） A．相同的速率 B．相同大小的动量 C．相同的动能 D．相同的质量
作业
课本15页
1、2、3题
例3、如图所示，放有光滑水平桌面上的A、B两木块中部夹有 一被压缩的弹簧。当弹簧被释放时，它们各自在桌面上滑行一 段距离后飞离桌面而落到地面上，A的落地点与桌边的水平距 ABD） 离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1.0m，那么（ A．A、B离开弹簧时速度之比为1:2 B．A、B的质量之比为2:1 C．离开弹簧时，A、B所受到的冲量之比为1:2 D．未离开弹簧时，A、B的加速度之比为1:2
例6、在高速公路的上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg的卡车， 碰后两辆车连在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据 测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可以 判断卡车碰前的行驶速率 （ A ） A．小于10m/s B．大于10m/s小于20m/s C．大于20m/s小于30m/s D．大于30m/s小于40m/s
二、理论推导
(V1>V2)
υ’1
’
解：取向右为正方向 PP 1P 2 m 1v1 m2v2 碰撞前总动量： ' ' ' P ' P P m v m v 碰撞后总动量: 1 2 1 1 2 2
v1
A B
v2 F 1
A B
F2
' v1
' v2
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知
m1a1 m2 a2
v1 ' v1 v2 ' v2 m1 m2 t t
v '1 v1 又 a1 t
v '2 v2 a2 t
F1 =– F2
m1v1 (m2v2 m2v2 ) m1v1
即：p p '
m2v2 整理得：m1v1 m2v2 m1v1
解 : 撞前系统动量：p m1v1 +m2v2 m1v1 碰后系统动量：p ' m1v1'+m2v2 ' 由动量守恒:m1v1 +m2v2 m1v1'+m2v2 '
求：v1 ?
已知：m1 5.4kg, m2 1.7kg
v2 0， v2 ' 3.0m / s
例题练习 1、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.脱下外衣水平抛出
课本14页案例1、质量为5.4kg的保龄球，撞上一只质量为 1.7kg的原来静止的球瓶，此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞 出，而保龄球以1.8m/s的速度继续向前运动，求保龄球碰 撞前的运动速度
m1 1000kg ,
m2 4000kg
v2 54km / h， v ' 18km / h
试比较v2的大小与100km / h 解：撞车的短暂过程两车组成的系统动量守恒:m1v1 +m2v2 （m1 +m2）v （m1 +m2）v m2v2 5000 18 4000 54 = km / h 126km / h v1 = 1000 m1 由于126km / h 100km / h故轿车超速
vபைடு நூலகம் ' 1.8m / s
+m2v2 ' m1v1 v1 = m1
5.4 1.8 1.7 3.0 = m/s 5.4
14.82 = m / s 2.74m / s 5.4
2、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。 取货车原来的速度方向为正方向 v2 54km / h v1 ? v ' 18km / h
二、动量守恒定律的内容 1、物体系及内力和外力 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。 2）内力和外力：系统内各个物体间的相互作用力叫做内力； 系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力叫做外力。 2、定律内容：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。 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）
1.2 探究动量守恒定律
问题1？
请观察：（1）模拟火箭发射过程。 （2）单摆小车。
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？
一、实验研究
研究动量守恒
结论：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。
三、应用动量守恒定律解题的步骤 1、明确对象：将要发生相互作用的物体视为系统。 2、分析受力和过程：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，确定物理量；
5、依据动量守恒定律及相应辅助关系式建立方程（组）求解作答。
c)某方向上外力之和为零，在这个方向上成立 守恒表达： p p' m2v2 m1v1 m2v2 m1v1
或
p1 p2
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。
A B
例4、一艘小船静止在湖面上，原来站在船尾的人突然 纵身跳跃到船首，并与小船保持相对静止，这时小船的 C 运动状态是（不考虑水的阻力）（ ） A．向前运动 B．向后运动 C．仍静止不动 D．条件不足，无法确定 例5、为了模拟宇宙大爆炸初期的情景，科学家们使两个 带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生 猛烈碰撞。若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多 地转化为其他形式的能，应该设法使这两个重离子在碰撞 B 前的瞬间具有 ( ） A．相同的速率 B．相同大小的动量 C．相同的动能 D．相同的质量
作业
课本15页
1、2、3题
例3、如图所示，放有光滑水平桌面上的A、B两木块中部夹有 一被压缩的弹簧。当弹簧被释放时，它们各自在桌面上滑行一 段距离后飞离桌面而落到地面上，A的落地点与桌边的水平距 ABD） 离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1.0m，那么（ A．A、B离开弹簧时速度之比为1:2 B．A、B的质量之比为2:1 C．离开弹簧时，A、B所受到的冲量之比为1:2 D．未离开弹簧时，A、B的加速度之比为1:2
例6、在高速公路的上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg的卡车， 碰后两辆车连在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据 测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可以 判断卡车碰前的行驶速率 （ A ） A．小于10m/s B．大于10m/s小于20m/s C．大于20m/s小于30m/s D．大于30m/s小于40m/s
二、理论推导
(V1>V2)
υ’1
’
解：取向右为正方向 PP 1P 2 m 1v1 m2v2 碰撞前总动量： ' ' ' P ' P P m v m v 碰撞后总动量: 1 2 1 1 2 2
v1
A B
v2 F 1
A B
F2
' v1
' v2
A
B
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知
m1a1 m2 a2
v1 ' v1 v2 ' v2 m1 m2 t t
v '1 v1 又 a1 t
v '2 v2 a2 t
F1 =– F2
m1v1 (m2v2 m2v2 ) m1v1
即：p p '
m2v2 整理得：m1v1 m2v2 m1v1