高中物理人教版选修3-5-16.3动量守恒定律.ppt

思考与讨论 N1 木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留要木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中，动量是否守恒 ？请说明理由。 系统 N2 N4 N5 N6 外力 G 内力 N3 思考与讨论 假如将墙和弹簧去掉，问木块、子弹所组成的系统动量是否守恒 ？请说明理由。 思考与讨论 假如将墙去掉，而换作另一块木块，问两木块、弹簧和子弹组成的系统动量是否守恒 ？请说明理由。 思考与讨论 系统 N1 N2 N4 N7 G 内力 N6 N3 N5 N8 外力 三、动量守恒的条件： 系统不受外力或外力之和为零 确定系统 分析外力 进行判断 在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。 v1 m2 m1 例题 1 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？ 代入数值，得v = 0.9 m/s 即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动 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 爆炸类问题 解 ： 导弹炸裂前的总动量为 p＝mv 炸裂后的总动量为 p′＝m1v1+(m－m1)v2 根据动量守恒定律p′＝p 可得 m1v1 + (m－m1)v2 ＝ mv 解出 若m=10kg,m1=4kg;v的大小 为900m/s,v1的大小为300m/s， 则v2的大小为多少？ 1700m/s (1)系统性：动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒定律不一定适用。 应用动量守恒定律的注意点： （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。 （4）相对性：由于动量的大小与参照系的选择有关，因此在应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。 （5）普适性： 它适用于目前为止物理学研究 的一切领域 练习1： 一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将（ ） A、左右来回运动 B、向左运动 C、向右运动 D、静止不动 A 2： 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： 1）A、B系统动量守恒 2）A、B、C系统动量守恒 3）小车向左运动 4）小车向右运动 A B C A B B C 　　练习3:质量为M的车在光滑水平面上以速度v0匀速运动，质量为m的砂袋从高处落到车上并随车运动，求车最终的速度v M v0 m 　　解析:系统在竖直方向的合力不为零, 动量不守恒(竖直动量减为零) 系统水平方向无外力，水平分动量守恒 友情提醒: 若系统合外力F合≠0, 但在某方向的分力为零，则在该方向分动量守恒 　　讨论1:质量为M的小车在光滑水平面上以速度v0匀速运动, 如果某时刻有砂子从车下的小孔漏下,试讨论小车的速度变化情况 M v0 　　解析: 砂子下落的瞬间, 具有水平方向的速度v0，质量为m的砂子的动量为mv0，是砂子原有的动量，不会改变车中剩余的砂子的动量，故车的速度不变。 Mv0=mv0+（M-m）v 解得：v=v0 　　讨论1:质量为M的小车在光滑水平面上以速度v0匀速运动, 如果某时刻有砂子从车下的小孔漏下,试讨论小车的速度变化情况 M v0 　　解析: 砂子下落的瞬间, 具有水平方向的速度v0，质量为m的砂子的动量为mv0，是砂子原有的动量，不会改变车中剩余的砂子的动量，故车的速度不变。 Mv0=mv0+（M-m）v 解得：v=v0 　　讨论1:质量为M的小车在