动量守恒定律 课件

思考与讨论
A B
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，留在木块内，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。
思考与讨论
N5
N6
外力
N2
N1
内力 N4 N3
则v2的大小为多少？1700m/s
四、应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 ⑴分析题意，确定研究对象； ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情 况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； ⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相 互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、 末状态的动量值的表达式； ⑷列动量守恒方程； ⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负， 以确定它的方向.
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
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
爆炸类问题
m1v1 + (m－m1)v2 ＝ mv
解出
2
mv m1v1 m m1
若m=10kg,m1=4kg;v的大小 为900m/s,v1的大小为300m/s，
解：以水平向右方向为正方向（确定正方向）
VA=5m/s,VB=-3m/s, VB´=8m/s 根据动量守恒定律：
mAVA+mBVB= mAVA´ +mBVB´ 解得：VA ´ =-0.5m/s 负号表示A车的速度方向水平向左
练习2：一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 ） A、左右来回运动
具体表现为以下几种情况：
⑴系统不受外力；（理想条件） ⑵系统受到外力，但外力的合力为零； （实际条件)
⑶系统所受外力合力不为零，但系统内力 远大于外力，外力相对来说可以忽略不 计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）
G
G
⑷系统总的来看虽不符合以上三条中的任何 一条，但在某一方向上符合以上三条中的某 一条，则系统在这一方向上动量守恒.（单向 条件）
2.在系统总动量一定(守恒)的情况下,系统中每个物 体的动量可以发生很大的变化.
A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后
用细线栓住，现烧断细线。
若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
3.动量守恒定律是矢量表达式。高中阶段 的动量守恒是在一条直线的，所以应特 别注意系统内各物体动量(速度)的方向， 选择其中一个方向为正方向(正值),则与 正方向相反的为负方向(负值)。
（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。
练习1：两个磁性很强的磁铁，分别固定在A、B两辆小车 上，A车的总质量为4kg，B车的总质量为2kg。A、B两 辆小车放在光滑的水平面上，它们相向运动，A车的速度 是5m/s，方向水平向右；B车的速度是3m/s,方向水平向 左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某时刻B车向右以 8m/s的水平速度运动，求此时A车的速度？
2、表达式：
在一维情况下，对于由两个物体组成的系统， 动量守恒定律的表达式为
m1v1+m2v2=m1v/1+m2v/2
动量守恒定律常用的表达式：
(1)p＝p′
(2) Δp1＝－Δp2 m1v1 m2v2 (3) Δp＝0
p' p 0
三、动量守恒的条件
动量守恒定律成立的条件是：系统不受外力或者所受外 力的矢量和为零.
思考与讨论
N3
N1 N2 内力 系统
G
外力
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
内力
N2 N6 N5
N7 外力 G
N1
N4 N3 系统
N8
注意的问题:
1.确定研究对象 (系统),区分内力和外力.从而判断 所选择的系统动量是否守恒.
例题 1 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
m1
m2
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？
系统
G
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。
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。
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？
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
v m1v1 m1 m2
代入数值，得v = 0.9 m/s
动量守恒定律
复习：
1、动量定理的内容
物体在一个过程始末的动量变化量等于 它在这个过程中所受力的冲量。
2、在第一节《实验：探究碰撞中的 不变量》中，两个物体碰撞前后哪 个物理量是不变的？
动量
一、系统 内力和外力
N1 外力
N2
G1 G2
系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体 构成一个系统
二、动量守恒定律
请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律
m2 m1
F2 m2 m1 F1
m2 m1
m2 m1
F2 m2 பைடு நூலகம்1 F1
m2 m1
m2 m1
F2 m2 m1 F1
m2 m1
（1）
二、动量守恒定律
1、内容
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。
应用动量守恒定律的注意点：
(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。
（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。
小结
1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零， 这个系统的总动量保持不变。 2、公式表达：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 3、适用条件：理想条件、实际条件、近似条件、单向条 件 4、应用动量守恒定律解题
B、向左运动
C、向右运动
D、静止不动
五、动量守恒定律的普适性
动量守恒定律的普适性
• 1、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。
• 2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问 题，而且适用于高速、微观的问题。
• 3、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它 适用于目前为止物理学研究的一切领域。