高中物理动量守恒定律公开课优质课件

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）
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。
3、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.
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）
①选定的研究对象是什么？ 分析回答
②系统所受到的力有哪一些？
③在水平方向是否符合动量守恒的条件？
解:以v0在水平方向的分量为正 方向,则炮弹对地的水平分速度 为：vx=v0cosθ - v． 据水平方向动量守恒得： m(v0cosθ -v)-Mv=0
v0
θ
解得：
mv0 cos v M m
注意v0是炮 弹相对炮 身的速度
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 m1v1 + (m－m1)v2 ＝ mv 解出
爆炸类问题
m v m1v1 2 m m1
系统在某一方向上不受外力或者所受外力之和为零，则 这个方向上的动量守恒 在水平轨道上放置一门质量为M的炮 车，发射炮弹的质量为m，炮车与轨 道间摩擦力不计，当炮身与水平方向 成θ角发射炮弹时，炮弹相对于炮身 的出口速度为v0，试求炮车后退的速 度有多大？
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。
思考与讨论
N3
N1
N2 内力 G
系统
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 N4 N1
N3
N8
系统
N7 外力 G
一、系统
内力和外力
N1 外力 N2
内力
F1 F2
系统
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 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
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
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 ①本题中相互作用的系统是什么？ m2
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？
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？
m2 m1
F1
m2
m1
m2
m1
F2
m2
m1
F1
m2
m1
二、动量守恒定律
1、内容 一个系统不受外力或者所受外力之和为零， 这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动 量守恒定律. 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
应用动量守恒定律解题时应注意
①矢量性：表达式中的速度、动量均为矢量，在 一维情况下，选定一个正方向，将矢量运算转 化为代数运算． ②同一性：表达式中各个速度必须是相对同一 参照物的． ③同时性：表达式中等式一边的速度必须是同一 时刻的．
小结:当系统受到的合外力不为零时，系统总动量不 守恒，但系统在某一方向上不受外力或者所受 外力之和为零时，则这个方向上的动量守恒， 或者说总动量在该方向上的分量守恒．
止自由下落，正落在以 5 m/s m/s 速度沿光滑水平面匀速 速度沿光滑水平面匀速 行驶的装载沙子的小车中，车与沙子的总质量为 行驶的装载沙子的小车中，车与沙子的总质量为4 4 kg kg， ， 当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？ 当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？
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. 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.
后用细线栓住，现烧断细线。
A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧
若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守
恒
4 例题 1 在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×10 kg
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
m1v1 v m1 m2
代入数值，得v = 0.9 m/s
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
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.
定律体验 质量为 1 kg 的物体在距地面前 的物体在距地面前 5 5m m 处由静 处由静 定律体验
v
v'
参考解答: 解 :取小车开始运动方向为正方向, 当物体落入小车两者 相对静止时速度为 v ‘ 由在水平方向上动量守恒，有 Mv v M v = ( M + m ) v '可得: M m 解得： v ' =4m/s
思பைடு நூலகம்与讨论
N5 N6 N2 N1 N3 G
外力
内力 N4
系统
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。