探究动量守恒定律_课件1

+m2）v m1

m2v2
=
500018 4000 1000

54
km
/
h

126km
/
h
由于126km / h 100km / h故轿车超速
例1、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
求甲、乙两球碰撞前的速度大小之比。
解 甲、乙碰撞前动量分别是p甲=4kg·m/s 、p乙=-14kg·m/s 两球总动量p=-10㎏·m/s 碰撞过程乙球动量减少6 kg·m/s
碰撞后乙球动量为p´乙=-(14-6) kg·m/s
=（-14+6 ）kg·m/s =-8kg·m/s
甲、乙两球碰撞过程中的总动量p不变
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）
c)某方向上外力之和为零，在这个方向上成立
离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1.0m，那么（ABD）
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
A
B
例2、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
守恒表达： p p '
m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
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。
v2 54km / h v1 ?
v' 18km / h
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
v1
=（m1
求：v1 ?
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 '
v1
=
m1v1+m2v2 m1
'
= 5.41.8 1.73.0 m / s
5.4
= 14.82 m / s 2.74m / s 5.4
(B ）
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
例4、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
例5、在光滑水平面上，甲、乙两球在同一直线上相向运动，
碰后粘合在一起。若碰前它们的动量分别是p甲=4kg·m/s、 p乙=-14kg·m/s，碰撞过程中乙球的动量减少了6kg·m/s。
υ’1
’
解：取向右为正方向 碰撞前总动量：
P P1 P2 m1v1 m2v2
碰撞后总动量: P ' P1' P2' m1v1 m2v2'
v1
A
v2 F1
B
AB
F2
v' 1
v2'
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
v1 ' v1 t

m2
v2 ' v2 t
m1v1 m1v1 (m2v2 m2v2 )
整理得：m1v1 m2v2 m1v1 m2v2
即：p p '
三、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。
在动量守恒中，相互作用的两个物体动量的变化量是大小相等，
方向相反。
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
p甲 -p乙 -6kg m / s
碰之甲撞比球后应的两等动球于量粘碰为合撞p´在后甲=一两p起球甲速的+（度动-相量6k等之g·，比m两/s球）质=量-2kg·mm乙 甲m/smm乙 甲vv''

p甲 p乙

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甲、乙两球碰撞前的速度大小之比为
甲 p甲 / m甲 8 乙 p乙 / m乙 7
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。
二、理论推导 (V1>V2)
四、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。
运动状态是（不考虑水的阻力）（ C ）
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3、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
前的瞬间具有
课本案例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
取保龄球原速度方向为正方向
已知：m1 5.4kg, m2 1.7kg v2 0， v2 ' 3.0m / s v1 ' 1.8m / s