第二课时动量守恒定律及其应用.ppt

* * 相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外力作用，或它们受到的外力之和为0，则系统的总动量保持不变. 一、动量守恒定律的内容: 3.动量守恒是矢量式，根据教学大纲，动量守恒定律应用只限于一维情况.应用时，先选定正方向，而后将矢量式化为代数式. 二、对动量守恒定律的理解要点 1.动量守恒定律的研究对象是相互作用物体组成的系统. 2.系统“总动量不变”不仅是系统初、末两个时刻总动量 相等，而且是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动 量都相等. （3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为0，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）. 三、动量守恒条件的理解 1、总的规则： 内力不改变系统的总动量， 外力才能改变系统的总动量。 2、分类分析： （1）系统不受外力或所受外力的矢量和为0. 理想守恒条件 （2）系统所受外力远小于内力。 近似守恒 如：碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计。 四、动量守恒定律的不同表达形式及含义 （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）ΔΡ=0(系统总动量的增量等于0)； （3）ΔΡ1=- ΔΡ2（两个物体组成的系统中， 各自动量增量大小相等、方向相反） a.m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2 (适用于作用前 后都运动的两个物体组成的系统). b.0= m1v1+ m2v2（适用于原来静止的两个物体 组成的系统，比如爆炸、反冲等，两者速率及位 移大小与各自质量成反比）. c. m1v1+ m2v2 =(m1+m2)v（适用于两物体作用 后结合在一起或具有共同速度的情况） 五、 应用动量守恒定律的注意点： (1) 注意动量守恒定律的适用条件， (2) 特别注意动量守恒定律的矢量性：要规定正方向， 已知量跟规定正方向相同的为正值，相反的为负值， 求出的未知量是正值，则跟规定正方向相同， 求出的未知量是负值，则跟规定正方向相反。 (3) 注意速度的同时性和同一性。 同时性指的是公式中的v1 、v2必须是相互作用前同一时刻的速度，v1′ 、v2′必须是相互作用后同一时刻的速度。 同一性指的是公式中的所有速度都是相对于同一参考系的速度，一般以地面为参考系。 六、应用动量守恒定律解题的基本步骤 （1）分析题意，明确研究对象，在分析相互作用的物体的总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的. （2）要对系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的力，即内力；哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力，即外力. （3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状 态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式. 注意在选取某个已知量的方向为正方向以后，凡是和选定 的正方向同向的已知量取正值，反向的取负值. （4）建立动量守恒方程，代入已知量，解出待求量，计算结果如果是正的，说明该量的方向和正方向相同，如果是负的，则和选定的正方向相反. （12分）质量为M的小船以速度V0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾，现小孩a沿水平方向以速率（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率（相对于静止水面）向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度? 01年全国17 解：设小孩b 跃出后小船向前行驶的速度为V，根据动量守恒定律，有 火车机车拉着一列车厢以v0速度在平直轨道上匀速前进，在某一时刻，最后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩，脱钩后该车厢在轨道上滑行一段距离后停止，机车和前面车厢的总质量M不变设机车牵引力不变，列车所受运动阻力与其重力成正比，与其速度无关。则当脱离了列车的最后一节车厢停止运动的瞬间，前面机车和列车的速度大小等于 。 例1 解：由于系统(m＋M)的合外力始终为0， 由动量守恒定律 (m＋M)v0=MV V= (m＋M)v0/M (m＋M)v0/M 平直的轨道上有一节车厢，车厢以12m/s的速度做匀速直线运动，某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时，车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出，如图所示，平板车与车厢顶高度差为1.8m，设平板车足够长，求钢球落在平板车上何处？（g取10m/s2） 例2 v0 解: 两车挂接时，因挂接时间很短，可以认为小钢 球速度不变，以两车为对象，碰后速度为v， 由动量守恒可得 Mv0=(M＋M/2)· v ∴v=2v0 /3 = 8m/s 钢球落到平板车上所用时