《动量守恒定律》.ppt

第三节　动量守恒定律 * * 问题1：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把， 他们各自都向相反的方向运动，谁运动得更快一些？ 他们的总动量又会怎样？ 其动量变化又遵循什么样的规律呢？ 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？ 创设物理情景 在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1 和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1 和v2，且v1v2。经过一段时间t后，m1追上m2， 两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1′和v2′ ①两个小球在碰撞过程中各受到什么力的作用？ N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 系统：有相互作用的物体构成一个系统 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 外力：外部其他物体对系统的作用力 xkw ②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1 和F2有什么关系？（大小、方向） ③写出碰撞过程中每个小球所受到的合外力的 冲量和每个小球动量的变化? ④根据牛顿第三定律和动量定理，你能推导得到 一个怎么样的表达式？ 在碰撞过程中，动量定理得 F1t= m1υ1’ – m1υ1 F2 t=m2υ2’ – m2υ2 由牛顿第三定律得 F1 = – F2 故 p = p ②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和F2有什么关系？（大小、方向） ③写出碰撞过程中每个小球所受到的合外力的冲量和每个小球动量的变化? ④根据牛顿第三定律和动量定理，你能推导得到一个怎么样的表达式？ 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和 为0，这个系统的总动量保持不变。 动量守恒定律 研究对象： 系统动量守恒的条件： 两个或两个以上相互作用的物体所组成的系统 1.系统不受外力，或者所受外力之和为0； 2.外力不为0，但是内力远远大于外力（爆炸）； 3.某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒。 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。 例： 例题：在下列几种现象中，动量守恒的是（ ） A、在静止的光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾 B、水平放置的轻弹簧，一端固定于墙上，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，开始时弹簧已有伸长，放手后物体在弹力的作用下运动 C、甲、乙两队进行拔河比赛，甲队获胜 D、汽车拉着拖车在平直的公路上做匀速直线运动，某时刻拖车突然脱钩离开汽车，由于司机没有发觉而保持汽车的驱动力不变，在拖车没有完全停下来的任何一段时间 AD 中国新型自行榴弹炮 这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？他是起什么作用的呢？ 表达式： 矢量性： 速度是矢量，在同一直线上时，先选定正方向，确定各速度的 正负后，转化代数运算 同一性： 速度具有相对性，速度均应对同一参考系而言 同时性： V1和V2是同一时刻的速度； V1′和V2′是同一时刻的速度 注意：动量守恒指的是总动量在相互作用的过程 中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒 系统内物体相互作用前总动量等于相互作用后总动量 p p 2 1 - = D D 系统内两个物体的动量增量大小相等，方向相反 △p=0 系统的总动量增量为零 这个过程动量也守恒吗？ 重要意义： 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，比牛顿运动定律的适用范围要广泛的多。 1 不但能解决低速问题，而且能解决高速问题 2 不但适用于宏观物体，而且适用于电子、质子、中子等微观粒子。 3 动量守恒定律不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；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。 普适性 例：质量为3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右运动，恰遇上质量为5kg以4m/s的速度向左运动的小球B，碰撞后B球恰好静止，求碰后A球的速度 用动量守恒定律解题的一般步骤： （1）确定研究对象 （2）分析研究对象所受的外力 （3）判断系统是否符合动量守恒条件 （4）规定正方向，确定初、末状态动量 的正、负号 （5）根据动量守恒定律列式求解 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。 例：两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无 摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为 0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg,两磁铁的N极 相对.推动一下，使两车相向运动,某时刻甲的速率为 2 m/s，乙的速率为3 m/s，方