一、全面理解動量守恒定律.pptVIP

一、全面理解动量守恒定律;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”的理解 (1)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. (2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化. (3)系统的总动量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.明确动量守恒定律的“五性” (1)条件性：动量守恒定律的应用是有条件的，应用时一定要首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，但所受外力的和——即合外力为零：像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零.;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，即F合≠0，但在某一方向上合外力为零(Fx=0或Fy=0)，则系统在该方向上动量守恒. 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该式说明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，要选取一正方向，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. (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.;4.动量守恒定律不同表现形式表达式的含义 (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.;5.应用动量守恒定律分析解决问题的步骤及注意事项 (1)确定研究对象，明确研究的是哪个系统或哪几个物体. (2)确定研究阶段，明确研究的过程，是单过程还是多过程. (3)判断对应的过程是否满足动量守恒的条件，进行受力分析，明确内力、外力. (4)选取合适的参考系(一般是地球)，在统一的参考系下分析处理相关的速度.;(5)建立坐标系，选取正方向，确定相关速度、动量的正负号. (6)选取熟悉的动量守恒定律的表达式，列方程求解(一般只抓初、末状态的动量，不考虑中间过程). (7)根据结果结合题意进行必要的讨论，确定最终的结论. 明确哪个研究过程满足动量守恒的条件，这个过程涉及哪个系统，系统是由哪几个物体组合而成的，分清内力和外力，明确动量守恒过程的初、末状态的动量，确定正方向，选取合适的公式列方程求解.;【典例1】如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量为30 kg，乙和他的冰车总质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为15 kg的箱子和他一起以2 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住.若不计冰面摩擦，求甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出，才能避免与乙相撞？; 【解题指导】(1)确定合适的过程，正确选取研究对象，甲与箱子，乙与箱子. (2)判断系统是否满足动量守恒的条件. (3)正确确定初、末状态，一般只抓初、末状态的动量，无需考虑过程细节.;【标准解答】要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度大小和方向恰好相同，设甲、乙和冰车的质量为M，箱子质量为m，甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速度为v2. 对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正方向，由动量守恒定律：(M+m)v0=mv+Mv1 ①;对乙和箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速度方向为