1.3 动量守恒定律 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册(共36张PPT).pptxVIP

第一章动量守恒定律;动量定理给出了单个物体在一个过程中所受力的冲量与它在这个过程始末的动量变化量的关系，即F?t＝p′－p。如果我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新的收获吗?;一、相互作用的两个物体的动量改变;根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用力E的冲量，即

F1?t＝mv1′－m1v1

物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即

F2Δt＝m2v2′－m2v2;根据牛顿第三定律F1＝－F2，两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大小相等、方向相反，故有

m1v1′－m1v1＝－(m2v2′－m2v2)

m1v1′－m2v2′＝m1v1－m2v2(1);那么，碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样的呢?两个物体各自既受到对方的作用力，同时又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是一对平力。两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。;二、动量守恒定律;;理论和实验都表明：

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。这就是动量守恒定律。;守恒条件:（具备下列条件之一，动量就守恒）;3)系统在某一方向上不受外力或合外力为0，则系统在该方向上动量守恒.;4)系统内力远大于外力或者某一方向上内力远大于外力.;动量守恒定律的适用范围;应用注意;判断系统动量是否守恒;如图1.3-2，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左右运动，它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了?;例题1;分析两辆货车在碰撞过程中发生相互作用，将它们看成一个系统，这个系统是我们的研究对象。系统所受的外力有：重力、地面支持力和摩擦力。重力与支持力之和等于0，摩擦力远小于系统的内力，可以忽略。因此，可以认为碰撞过程中系统所受外力的矢量和为0，动量守恒。

为了应用动量守恒定律解决这个问题，需要确定碰撞前后的动量。;解已知m1＝1.8×104kg，m2＝2.2×104kg。沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴(图1.3-3)，有v1＝2m/s。

设两车结合后的速度为v0两车碰撞前的总动量为

p＝m1v1

碰撞后的总动量为

p??＝(m1＋m2)v

根据动量守恒定律可得

(m1＋m2)v＝m1v1;?;例题2;分析炸裂前，可以认为火箭是由质量为m1和(m－m1)的两部分组成的。考虑到燃料几乎用完，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。这两部分组成的系统是我们的研究对象。

在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以认为系统满足动量守恒定律。;?;若沿炸裂前速度v的方向建立坐标轴，为正值；v1与v的方向相反，为负值。此外，一定有m－m1＞0。于是，由上式可知，v2应为正值。

这表示质量为(m－m1)的那部分沿着与坐标轴相同的方向，即沿着原来的方向飞去。这个结论容易理解。

炸裂的一部分沿着与原来速度相反的方向飞去，另一部分不会也沿着这个方向飞去，否则，炸裂后的总动量将与炸裂前的总动量方向相反，动量就不可能守恒了。;三、动量守恒定律的普适性;用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力。在实际过程中，往往涉及多个力，力随时间变化的规律也可能很复杂，使得问题难以求解。但是，动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化。;1.甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去(图1.3-5)。在甲推乙之前，两人的总动量为0；甲推乙后，两人都有了动量，总动量还等于0吗?已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，求甲的速度与乙的速度大小之比。;?;2.在光滑水平面上，A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动，A的质量是5kg，速度是9m/s，B的质量是2kg，速度是6m/s。A从后面追上B，它们相互作用一段时间后，B的速度增大为10m/s，方向不变，这时A的速度是多大?方向如何?;3.质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木块。

(1)如果子弹留在木块中，木块运动的速度是多大?;(2)如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多大?;4.某机车以0.4m/s的速度驶向停在铁轨上的7节车厢，与它们对接。机车与第一节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度紧接着又与第二节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，求与最后一节车厢碰撞后列车的速度。列车与铁轨的摩擦忽略不计。;