高中物理必修二—16.2动量和动量定理.pptxVIP

高中物理必修二—16.2动量和动量定理

动量概念及性质

动量定理内容及应用

碰撞类型及其特点

火箭飞行原理与宇宙速度

动量守恒定律在解决实际问题中应用

实验：验证动量守恒定律

动量概念及性质

01

02

物体质量与速度的乘积，即$p=mv$，其中$p$为动量，$m$为质量，$v$为速度。

动量定义

动量是矢量

在国际单位制中，动量的单位是$kgcdotm/s$。

动量的方向与速度的方向一致，因此动量也是矢量，具有方向性。

系统不受外力或所受外力的矢量和为零：这是动量守恒的前提条件。

系统内力的作用时间极短：在碰撞、爆炸等过程中，系统内力作用时间极短，可以忽略外力的冲量，从而认为动量守恒。

系统内各物体相互作用前后动量矢量和保持不变：即系统总动量守恒，可以表达为$m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1+m_2v_2$，其中$m_1$、$m_2$为两物体的质量，$v_1$、$v_2$为相互作用前的速度，$v_1$、$v_2$为相互作用后的速度。

动量定理内容及应用

物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

动量定理内容

Ft=mv′-mv，其中Ft表示物体受到的合外力的冲量，mv和mv′分别表示物体的初动量和末动量。

动量定理表达式

01

完全弹性碰撞

在完全弹性碰撞中，动量守恒且机械能守恒，碰撞后两物体以共同速度运动。

02

非完全弹性碰撞

在非完全弹性碰撞中，动量守恒但机械能不守恒，碰撞后两物体分开并以不同速度运动。

03

完全非弹性碰撞

在完全非弹性碰撞中，动量守恒且机械能损失最大，碰撞后两物体合为一体并以共同速度运动。

在恒力作用下，物体动量的变化等于恒力与时间的乘积，即Ft=Δp。

恒力作用下的连续作用问题

在变力作用下，物体动量的变化等于变力的冲量，即I=Δp。此时需要利用动量定理求解变力的冲量或物体的动量变化。

变力作用下的连续作用问题

碰撞类型及其特点

在碰撞过程中，如果系统内物体间相互作用力为保守力，且碰撞过程中系统动能守恒，则称此类碰撞为弹性碰撞。

在弹性碰撞中，两物体之间只有动能的交换，而无动能的损失。碰撞后两物体的总动能等于碰撞前两物体的总动能。

特点

定义

定义

在碰撞过程中，如果系统内物体间相互作用力为非保守力，或碰撞过程中系统动能不守恒，则称此类碰撞为非弹性碰撞。

特点

在非弹性碰撞中，两物体之间既有动能的交换，又有动能的损失。碰撞后两物体的总动能小于碰撞前两物体的总动能。

定义

如果两物体在碰撞后粘在一起，以同一速度运动，则称此类碰撞为完全非弹性碰撞。

特点

在完全非弹性碰撞中，两物体之间的动能损失最大。碰撞后两物体的总动能远小于碰撞前两物体的总动能，且两物体以同一速度运动。

火箭飞行原理与宇宙速度

火箭飞行原理基于牛顿第三定律，即作用力和反作用力大小相等、方向相反。火箭发动机燃烧燃料产生高速气体，气体通过喷嘴向下喷出，产生向上的反作用力，推动火箭向上飞行。

牛顿第三定律

火箭飞行过程中，燃料和火箭整体的动量守恒。随着燃料的消耗，火箭质量减小，速度增加，直到达到预定轨道速度。

动量守恒

01

02

03

第一宇宙速度又称环绕速度，是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。其数值约为7.9km/s。

第一宇宙速度定义

第一宇宙速度可以通过公式v=√(GM/r)计算，其中G为万有引力常数，M为地球质量，r为地球半径。

计算方法

第一宇宙速度是航天器绕地球飞行的最低速度，也是发射人造卫星的最小发射速度。同时，它还是判断物体是否能逃离地球引力的一个重要指标。

意义

第二宇宙速度定义

第二宇宙速度又称逃逸速度，是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球所需要的最小初始速度。其数值约为11.2km/s。

第三宇宙速度定义

第三宇宙速度又称太阳逃逸速度，是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度。其数值约为16.7km/s。

意义

第二、第三宇宙速度是航天领域的重要参数，它们决定了航天器是否能逃离地球或太阳引力，实现深空探测或星际航行。对于人类探索宇宙、拓展生存空间具有重要意义。

动量守恒定律在解决实际问题中应用

人船模型

人船模型中，人和船组成的系统动量守恒。通过分析人和船的相对运动，可以求解人行走或跳跃时船的速度和位移。

动量守恒的应用

利用动量守恒定律，可以分析人船模型中各物体的速度、位移和相互作用力，进而解决实际问题。

VS

子弹打木块过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒。通过分析子弹和木块的相互作用，可以求解子弹打入木块后的共同速度和能量损失。

动量守恒的应用

利用动量守恒定律，可以分析子弹打木块模型中各物体的速度、能量和相互作用力，进而解决实际问题。同时，该模型还可以拓展到类似的多物体碰撞问题中。

子弹打木块模型

实验：验证动量守恒定律

实验原理：动量守