高二物理《动量守恒定律的应用》课件
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动量守恒定律的应用课件
公式
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'
应用
在研究物体的碰撞时，经 常使用动量守恒定律来计 算物体的速度和方向。
非弹性碰撞
定义
两个物体碰撞后，动能部 分损失，部分动能转化为 物体的内能。
公式
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' + Q（Q为内能 ）
应用
在研究物体的碰撞时，非 弹性碰撞经常出现在实际 生活中，如车辆碰撞等。
动量守恒定律是指在一个封闭系统中，不考虑外力的情况下，动量保持不变 。
动量守恒定律的公式
动量守恒定律的公式为：m1v1 + m2v2 = m11和m2 是物体的质量，v1和v2是物体的速度，v1'和v2'是物体碰撞后的速度。
动量守恒的条件
系统不受外力或外力之和为零
01
05
动量守恒定律在工程领域 的应用
机械工程
01
机构动力学
动量守恒定律在机械工程中广泛应用于机构动力学的研究。在研究机
械系统运动规律时，动量守恒定律能够帮助我们确定系统在某一时刻
的动量，从而更好地分析机械系统的动力学行为。
02
碰撞分析
在机械工程中，动量守恒定律也被广泛应用于碰撞分析。在碰撞过程
中，物体的动量会发生变化，利用动量守恒定律可以确定碰撞后物体
在水利工程中，水面波动分析是一个重要的研究领域。 利用动量守恒定律可以帮助我们分析水面的波动情况， 进而研究如何减小波浪对水利工程的影响。
水流动力学
水流动力学是水利工程中的基础学科之一。动量守恒定 律可以帮助我们分析水流中各个方向的流速和方向，进 而研究水流的运动规律和流态。
动量守恒定律的典型应用ppt课件
地面上，若不计地面对炮车的摩擦 力，炮车水平发射炮弹时炮车的速 度为 。若炮身的仰角为α，则炮 身后退的速度为 。
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19
解：将炮弹和炮
身看成一个系统， 在水平方向不受外 力的作用，水平方 向动量守恒。所以：
0=mv-MV1 ∴V1=mv/M
0=mvcosθ-MV2 ∴V2=mvcosθ/M
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27
解析：在水平方 向上，由于整个 系统在运动过程
m2
m3 v0
m1
中不受外力作用，
故m1、m2、m3所组成的系统动量守 恒，最终三者的速度相同（设为v）
则 m 1 v 0 (m 1 m 2 m 3)v
v1.5(m/移，需知m1与m2 作用后m2的速度，当m1与m2作用时， m3通过摩擦力与m2作用，只有m2获得 速度后m3才与m2作用，因此在m1与 m2作用时，可以不考虑m3的作用，故 m1和m2组成的系统动量也守恒。
l=v2/(2g)=(1/2)x0.
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42
【解题回顾】本题的过程较为复杂， 第一次是m下落的过程.第二次是2m 下落的过程.而每次下落过程又分为 多个小过程.要求大家能正确分析和 认识每个小过程.
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43
7、动量能量相结合问题
（1）动能转化为内能（子弹木块模型……）； （2）动能与势能间的转化； （3）化学能转化为机械能（动能）（爆炸模型……）
（3）当某一方向合外力为零时， 这一方向的动量守恒。
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3
动量守恒定律的三性：
矢量性: 参考系的同一性： 整体性:
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4
动量守恒定律的典型应用
1.子弹打木块类的问题：
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19
解：将炮弹和炮
身看成一个系统， 在水平方向不受外 力的作用，水平方 向动量守恒。所以：
0=mv-MV1 ∴V1=mv/M
0=mvcosθ-MV2 ∴V2=mvcosθ/M
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27
解析：在水平方 向上，由于整个 系统在运动过程
m2
m3 v0
m1
中不受外力作用，
故m1、m2、m3所组成的系统动量守 恒，最终三者的速度相同（设为v）
则 m 1 v 0 (m 1 m 2 m 3)v
v1.5(m/移，需知m1与m2 作用后m2的速度，当m1与m2作用时， m3通过摩擦力与m2作用，只有m2获得 速度后m3才与m2作用，因此在m1与 m2作用时，可以不考虑m3的作用，故 m1和m2组成的系统动量也守恒。
l=v2/(2g)=(1/2)x0.
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42
【解题回顾】本题的过程较为复杂， 第一次是m下落的过程.第二次是2m 下落的过程.而每次下落过程又分为 多个小过程.要求大家能正确分析和 认识每个小过程.
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43
7、动量能量相结合问题
（1）动能转化为内能（子弹木块模型……）； （2）动能与势能间的转化； （3）化学能转化为机械能（动能）（爆炸模型……）
（3）当某一方向合外力为零时， 这一方向的动量守恒。
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3
动量守恒定律的三性：
矢量性: 参考系的同一性： 整体性:
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4
动量守恒定律的典型应用
1.子弹打木块类的问题：
物理高三件动量守恒定律的应用上课PPT课件
则钢球距平板车左端距离 。 x=s2－s1=2.4m
第15页/共48页
题目
一、碰撞： 1、定义：两个物体在极短时间内发生相互
作用，这种情况称为碰撞 。 2、特点：
由于作用时间极短，一般都满足内力远 大于外力，所以可以认为系统的动量守恒。 3、分类： 弹性碰撞、非弹性碰撞、
完全非弹性碰撞三种。
4、过程分析：
第5页/共48页
【练习2】 .如图所示，光滑水平面上有一质量为m的物体，在一
与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，则在时间t内(
)
A．重力的冲量为0 B
B．拉力F的冲量为Ft
C．拉力F的冲量为Ftcos θ
D．拉力F的冲量等于物体动量的变化量
【练习3】 ．如图所示，A、B两物体的质量mA∶mB=3∶2，它 们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、
解：画出运动示意图如图示
由动量守恒定律（m+M)V=mv
V=1m/s
由能量守恒定律 μmg L = 1/2 ×mv2 - 1/2 ×(m+M)V2
∴μ= 0.25
mv
M
对小车 μ mg S =1/2×MV2
∴ S=0.8m
S
Lm
V
M
第9页/共48页
例3、一个人坐在光滑的冰面的小车上，人与车的总
质量为M=70kg，当他接到一个质量为m=20kg以速度
平抛的时间 t=v0sinα/g 增加的距离为 x v t m u v0sinα
Mm
g
第11页/共48页
例1 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
第15页/共48页
题目
一、碰撞： 1、定义：两个物体在极短时间内发生相互
作用，这种情况称为碰撞 。 2、特点：
由于作用时间极短，一般都满足内力远 大于外力，所以可以认为系统的动量守恒。 3、分类： 弹性碰撞、非弹性碰撞、
完全非弹性碰撞三种。
4、过程分析：
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【练习2】 .如图所示，光滑水平面上有一质量为m的物体，在一
与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，则在时间t内(
)
A．重力的冲量为0 B
B．拉力F的冲量为Ft
C．拉力F的冲量为Ftcos θ
D．拉力F的冲量等于物体动量的变化量
【练习3】 ．如图所示，A、B两物体的质量mA∶mB=3∶2，它 们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、
解：画出运动示意图如图示
由动量守恒定律（m+M)V=mv
V=1m/s
由能量守恒定律 μmg L = 1/2 ×mv2 - 1/2 ×(m+M)V2
∴μ= 0.25
mv
M
对小车 μ mg S =1/2×MV2
∴ S=0.8m
S
Lm
V
M
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例3、一个人坐在光滑的冰面的小车上，人与车的总
质量为M=70kg，当他接到一个质量为m=20kg以速度
平抛的时间 t=v0sinα/g 增加的距离为 x v t m u v0sinα
Mm
g
第11页/共48页
例1 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
动量守恒定律的应用课件
利用摆球实验分析动量守恒定律
实验步骤
02
将摆球挂在支架上，使摆球在竖直平面内摆动，调整小球初始高度，使其发生碰撞，测量碰撞前后小球的速度及角度。
实验结果
03
经过多次实验，得出碰撞前后小球的总动量近似相等，同时碰撞后小球的运动方向发生了改变，从而分析出动量守恒定律。
火箭飞行过程中，利用动量守恒定律进行推进剂的喷射，从而实现火箭的飞行及姿态调整。
案例介绍
根据动量守恒定律，当火箭喷射推进剂时，其反作用力会使火箭获得相反方向的加速度，从而实现飞行及姿态调整。
原理分析
讨论火箭喷射推进剂时动量守恒的条件及影响因素，并分析火箭在飞行过程中如何通过喷射推进剂实现姿态调整。
案例讨论
分析火箭飞行中动量守恒定律的应用案例
实验目的
通过物体抛射实验观察抛射过程中物体动量的变化情况，进一步理解动量守恒定律。
THANK YOU.
谢谢您的观看
飞机：利用动量守恒定律研究飞机的空气动力学性能，设计高效的机翼和尾翼，优化飞机的起飞、降落和空中飞行性能。
水利工程：利用动量守恒定律研究水流的力学性能，设计高效的水利工程如水坝、水轮机和水电站等，优化工程的运行性能和稳定性。
动量守恒定律在工程中的应用
动量守恒定律在交通运输中的应用
总结词：能量转换、高效、环保
利用气垫导轨验证动量守恒定律
实验步骤
将滑块与钢球置于气垫导轨上，调整滑块速度，使其与钢球发生正碰，测量碰撞前后滑块与钢球的速度。
实验结果
经过多次实验，得出碰撞前后滑块与钢球的总动量近似相等，从而验证了动量守恒定律。
实验原理
01
通过摆球实验，研究碰撞过程中小球的运动状态及动量变化情况，分析动量守恒定律。
动量守恒定律的应用课件
解析:(1)选铁块和木块A、B为一系统,取水平向右为正方向,
由系统总动量守恒得mv=(mB+m)vB+mAvA
可求得vA=0.25 m/s。
(2)设铁块刚滑上B时的速度为v',此时A、B的速度均为vA=0.25
m/s。
由系统动量守恒得mv=mv'+(mA+mB)vA
可求得v'=2.75 m/s。
答案:(1)0.25 m/s (2)2.75 m/s
动量守恒定律的应用
动量守恒条件的扩展应用
问题导引
如图所示,一辆沙车的总质量为m0,静止于光滑的水平面上。一个
质量为m的物体A以速度v落入沙车中,v与水平方向成θ角,请思考:
如果把沙车和物体A看作一个系统,那么系统的动量守恒吗?物体落
入砂车后车的速度v'是多少?
要点提示:物体和车作用时总动量不守恒,而水平面光滑,系统在
联立②④⑤三式,并代入数据得 v≥5.2 m/s。
(0 +)0 -
0
答案:(1)
-0 '0
+0 '
(2)
(3)v1≤v2 5.2 m/s
⑤
可知B正确。
答案:B
归纳总结分析动量是否守恒,首先要明确所研究的系统,分清外
力和内力。如果外力矢量和为0,则系统的动量守恒。
多物体、多过程动量守恒定律的应用
问题导引
如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一人静
止站在A车上,两车静止,若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车,
并静止于A车上。
质量损失,重力加速度g取10 m/s2。则下列图中两块弹片飞行的轨
迹可能正确的是(
高二物理动量守恒定律的应用PPT课件
v1 ／ v2 = - M ／(M+ m)
例2、质量为50kg的小车静止在光滑水平面上，质 量为30kg 的小孩以4m/s的水平速度跳上小车的尾 部，他又继续跑到车头，以2m/s的水平速度（相对 于地）跳下，小孩跳下后，小车的速度多大？
解：动量守恒定律跟过程的细节无关 ，
对整个过程 ，以小孩的运动速度为正方向
由动量守恒定律 mv0 = (m+ M)V V= 5/3m/s
由能量守恒定律 1/2 mv0 2 = 1/2 (m+ M) V2 + μmg（L+s）
解得：s=16/9m＞L=1m
能返回到A点
由动量守恒定律 mv0 = - mv2+ MV2= 5
由能量守恒定律 1/2 mv0 2 = 1/2 mv22+ 1/2 MV22 + 2μmgL 解得：V2=2.55m/s （向右） v2=0.1m/s （向左）
v1=a1t v2=v0－a2t
当v1=v2时 解得A、B两者距离最近时所用时间
t=0.25s s1=a1t2 s2=v0t－a2t2
△s=s1+d－s2
将t=0.25s代入，解得A、B间的最小距离
△smin=0.075m
m2 v0
m1 d
练习. 如图所示，一质量为M =0.98kg的木块静止在 光滑的水平轨道上，水平轨道右端连接有半径为 R=0.1m的竖直固定光滑圆弧形轨道。一颗质量为 m=20g的子弹以速度v0＝200m/s的水平速度射入木块， 并嵌入其中。（g取10m/s2）求：
解：画出运动示意图如图示
由动量守恒定律（m+M)V=mv
V=1m/s
由能量守恒定律 μmg L = 1/2 ×mv2 - 1/2 ×(m+M)V2
例2、质量为50kg的小车静止在光滑水平面上，质 量为30kg 的小孩以4m/s的水平速度跳上小车的尾 部，他又继续跑到车头，以2m/s的水平速度（相对 于地）跳下，小孩跳下后，小车的速度多大？
解：动量守恒定律跟过程的细节无关 ，
对整个过程 ，以小孩的运动速度为正方向
由动量守恒定律 mv0 = (m+ M)V V= 5/3m/s
由能量守恒定律 1/2 mv0 2 = 1/2 (m+ M) V2 + μmg（L+s）
解得：s=16/9m＞L=1m
能返回到A点
由动量守恒定律 mv0 = - mv2+ MV2= 5
由能量守恒定律 1/2 mv0 2 = 1/2 mv22+ 1/2 MV22 + 2μmgL 解得：V2=2.55m/s （向右） v2=0.1m/s （向左）
v1=a1t v2=v0－a2t
当v1=v2时 解得A、B两者距离最近时所用时间
t=0.25s s1=a1t2 s2=v0t－a2t2
△s=s1+d－s2
将t=0.25s代入，解得A、B间的最小距离
△smin=0.075m
m2 v0
m1 d
练习. 如图所示，一质量为M =0.98kg的木块静止在 光滑的水平轨道上，水平轨道右端连接有半径为 R=0.1m的竖直固定光滑圆弧形轨道。一颗质量为 m=20g的子弹以速度v0＝200m/s的水平速度射入木块， 并嵌入其中。（g取10m/s2）求：
解：画出运动示意图如图示
由动量守恒定律（m+M)V=mv
V=1m/s
由能量守恒定律 μmg L = 1/2 ×mv2 - 1/2 ×(m+M)V2
动量守恒定律的应用课件
5.以上各种运动情景中,哪些运动过程中,系统的动量不守恒,这些 运动过程中是否还可以应用动量守恒定律解题?
答案:甲、乙、丁过程中系统动量不守恒,但系统水平方向动量守恒。 一定条件下,仍可以应用动量守恒定律解题。
迁移与应用
例
1
如图所示,带有半径为
R
的1光滑
4
圆弧的小车其质量为 m0,置于光滑水平面上,一质 量为 m 的小球从圆弧的最顶端由静止释放,则球 离开小车时,球和车的速度分别为多少?
1.小车 B 在光滑水平面上,球 A 沿车上的光滑槽滚动,如图甲所示。
甲
答案:A 和 B 之间的相互作用力使地面给系统的弹力 不等于系统的重力,系统所受的合外力不为零,故系统的动量不守 恒。
2.物体 A在光滑斜面体 B 上下滑,斜面体与水平面也无摩擦,如图乙 所示。
乙
答案:由于 A 沿斜面加速运动,使系统给地面的压力小于系统的重 力,故地面的支持力小于系统的重力,系统所受的合外力不为零,动量不 守恒。
答案:2.5 m/s
误区警示:动量守恒定律的研究对象是系统,为了满足守恒条件,系 统的划分非常重要,往往通过适当变换划入系统的物体,可以找到满足 守恒条件的系统。在选择研究对象时,应将运动过程的分析与系统的选 择统一考虑。
二、动量守恒定律的应用 对于多个物体的相互作用问题,有时应用整体动量守恒,有时只应
用某部分物体动量守恒,有时分过程应用动量守恒,有时抓住初、末状态, 全过程应用动量守恒。
若系统在全过程中动量守恒(包括某一方向上动量守恒),则这一系 统在全过程中的平均动量也必定守恒。
预习交流 2
在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车 的左端,如图所示,在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?
答案:甲、乙、丁过程中系统动量不守恒,但系统水平方向动量守恒。 一定条件下,仍可以应用动量守恒定律解题。
迁移与应用
例
1
如图所示,带有半径为
R
的1光滑
4
圆弧的小车其质量为 m0,置于光滑水平面上,一质 量为 m 的小球从圆弧的最顶端由静止释放,则球 离开小车时,球和车的速度分别为多少?
1.小车 B 在光滑水平面上,球 A 沿车上的光滑槽滚动,如图甲所示。
甲
答案:A 和 B 之间的相互作用力使地面给系统的弹力 不等于系统的重力,系统所受的合外力不为零,故系统的动量不守 恒。
2.物体 A在光滑斜面体 B 上下滑,斜面体与水平面也无摩擦,如图乙 所示。
乙
答案:由于 A 沿斜面加速运动,使系统给地面的压力小于系统的重 力,故地面的支持力小于系统的重力,系统所受的合外力不为零,动量不 守恒。
答案:2.5 m/s
误区警示:动量守恒定律的研究对象是系统,为了满足守恒条件,系 统的划分非常重要,往往通过适当变换划入系统的物体,可以找到满足 守恒条件的系统。在选择研究对象时,应将运动过程的分析与系统的选 择统一考虑。
二、动量守恒定律的应用 对于多个物体的相互作用问题,有时应用整体动量守恒,有时只应
用某部分物体动量守恒,有时分过程应用动量守恒,有时抓住初、末状态, 全过程应用动量守恒。
若系统在全过程中动量守恒(包括某一方向上动量守恒),则这一系 统在全过程中的平均动量也必定守恒。
预习交流 2
在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车 的左端,如图所示,在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?
高中物理《动量守恒定律及其应用》课件
度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前'≥v后'。
②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
-19命题点一
命题点二
命题点三
命题点四
2.弹性碰撞的结论
两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。以质量为
m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为
例,则有
m1v1=m1v1'+m2v2'
)
当A、B两物体组成一个系统时,弹簧的弹力为内力,而A、B与C之间的摩
A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,
擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统
则A、B组成的系统动量守恒,A、B、
所受合外力不为零,动量不守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小相等时,A、
C组成的系统动量守恒
考点自诊
5.(2017·安徽舒城县月考)A球的质量是m,B球的质量是2m,它们在
光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前,A在后,发生正碰后,A
球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率比
vA'∶vB'为(
)
A.1∶2
B.1∶3
C.2∶1
D.2∶3
关闭
设碰前 A 球的速率为 v,根据题意知 pA=pB,即 mv=2mv B,得碰前 vB =2,
首先判断系统是否满足守恒条件
公式中 v1、v2、v1'、v2'必须相对于同一个惯性系
公式中 v1、v2 是在相互作用前同一时刻的速度,v1'、v2'
是相互作用后同一时刻的速度
应先选取正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正
②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
-19命题点一
命题点二
命题点三
命题点四
2.弹性碰撞的结论
两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。以质量为
m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为
例,则有
m1v1=m1v1'+m2v2'
)
当A、B两物体组成一个系统时,弹簧的弹力为内力,而A、B与C之间的摩
A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,
擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统
则A、B组成的系统动量守恒,A、B、
所受合外力不为零,动量不守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小相等时,A、
C组成的系统动量守恒
考点自诊
5.(2017·安徽舒城县月考)A球的质量是m,B球的质量是2m,它们在
光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前,A在后,发生正碰后,A
球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率比
vA'∶vB'为(
)
A.1∶2
B.1∶3
C.2∶1
D.2∶3
关闭
设碰前 A 球的速率为 v,根据题意知 pA=pB,即 mv=2mv B,得碰前 vB =2,
首先判断系统是否满足守恒条件
公式中 v1、v2、v1'、v2'必须相对于同一个惯性系
公式中 v1、v2 是在相互作用前同一时刻的速度,v1'、v2'
是相互作用后同一时刻的速度
应先选取正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正