课时、动量和动量守恒定律.ppt

、定义定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的 动量动量 p p 。 2 2、公式：公式：p=p=mvmv 单位：单位：kgm/skgm/s 3 3、动量是、动量是矢量矢量：方向由速度方向决定，动量的：方向由速度方向决定，动量的 方向与该时刻速度的方向相同；方向与该时刻速度的方向相同； 4 4、动量是描述物体运动状态的物理量，是、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量状态量； 5 5、动量是、动量是相对相对的，与参考系的选择有关。的，与参考系的选择有关。 注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻 的动量，即具有的动量，即具有瞬时性瞬时性，故在计算时相应的速，故在计算时相应的速 度应取这一时刻的瞬时速度。度应取这一时刻的瞬时速度。 对动量的认识对动量的认识 思考与讨论思考与讨论 1 1、两个物体动量相同要具备什么条件？、两个物体动量相同要具备什么条件？ 2 2、关于动量与动能的区别和联系。、关于动量与动能的区别和联系。 两个物体动量的大小和方向都相同。两个物体动量的大小和方向都相同。 若速度变化若速度变化, EE k k 可能为零可能为零 kgmkgm 2 2 /s/s 2 2 （J J） 标标 量量 E Ek k = mv= mv 2 2 /2/2 若速度变化若速度变化, , 则则pp一定不为零一定不为零 kgm/skgm/s （NSNS） 矢矢 量量 p=p=mvmv 动能动能 动量动量 动量是描述物体的运动状态，动能是描述物体动量是描述物体的运动状态，动能是描述物体 的能量状态。数值关系的能量状态。数值关系 p=p=2mE2mE k k =2E=2E K K /v/v 动量的变化动量的变化 p p 1 1、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量末状态的动量p p 跟跟初状态的动量初状态的动量p p的矢量差，称为动量的变化（或的矢量差，称为动量的变化（或 动量的动量的增量增量），即），即 2 2、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况： 大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 P P PP p p = = p p - - p p 3 3、同一直线上同一直线上动量变化的运算：动量变化的运算： PP P P PP PP PP P P PP PP PP PP 课堂练习课堂练习 1 1下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A A、速度大的物体，它的动量一定也大、速度大的物体，它的动量一定也大 B B、动量大的物体，它的速度一定也大、动量大的物体，它的速度一定也大 C C、只要物体的运动速度大小不变，物体的动量也、只要物体的运动速度大小不变，物体的动量也 保持不变保持不变 D D、物体的动量变化越大，则物体的速度变化一定、物体的动量变化越大，则物体的速度变化一定 越大越大 D D 1 1、内容：内容：一个系统不受外力或者所受外力之和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。为零，这个系统的总动量保持不变。 动量守恒定律的表达式具有动量守恒定律的表达式具有相对性相对性， 式中的所有式中的所有速度速度是对是对同一参照系同一参照系的的。 3 3、守恒条件守恒条件： m1v1m2v2 m1v1m2v2 2 2、表达式表达式 动量守恒定律动量守恒定律( (law of conservation of momentumlaw of conservation of momentum) ) 系统系统不受外力不受外力或者所或者所受外力之和为零受外力之和为零 4 4、注意注意： 5 5、适用范围适用范围：宏观和微观，低速和高速等普：宏观和微观，低速和高速等普 遍适用。遍适用。 外力外力( (external force)external force)和内力和内力( (internal forceinternal force) ) F1F2 系统系统 内力内力 外力外力 N2N1 G1G2 1 1、系统系统：有相互作用的物体构成一个系统有相互作用的物体构成一个系统 3 3、内力内力：系统中相互作用的各物体之间的系统中相互作用的各物体之间的 相互作用力相互作用力 2 2、外力外力：外部其他物体对系统的作用力外部其他物体对系统的作用力 m m1 1 v v1 1 m m2 2 v v2 2 B B A A 区分内力和外力区分内力和外力 v v0 0 v v 1 1、系统根本不受外力作用。、系统根本不受外力作用。 对动量守恒定律条件的理解对动量守恒定律条件的理解 2 2、系统所受的外力之和为零。、系统所受的外力之和为零。 3 3、系统受外力之和虽不为零，但、系统受外力之和虽不为零，但外力之外力之 和远小于内力和远小于内力( (如打击、碰撞、爆炸等如打击、碰撞、爆炸等) )且且 作用时间短，系统动量作用时间短，系统动量近似守恒近似守恒。 4 4、系统所受的外力之和不为零，但在、系统所受的外力之和不为零，但在某某 一方向上的外力之和为零一方向上的外力之和为零，则系统只在，则系统只在这这 一方向上的动量守恒一方向上的动量守恒。 课堂练习课堂练习 2 2下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) ) A A一个质点在一个过程中如果其动量守恒，其动一个质点在一个过程中如果其动量守恒，其动 能也一定守恒能也一定守恒 B B一个质点在一个过程中如果其动量守恒，其机一个质点在一个过程中如果其动量守恒，其机 械能也一定守恒械能也一定守恒 C C几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动 量守恒，其机械能也一定守恒量守恒，其机械能也一定守恒 D D几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机 械能守恒，其动量也一定守恒械能守恒，其动量也一定守恒 A A 课堂练习课堂练习 3 3、关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是、关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是 ( ( ) ) A A只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B B只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就 不守恒不守恒 C C只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D D系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动 量不一定守恒量不一定守恒 C C 课堂练习课堂练习 D D 4 4如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为m m 1 1 、m m 2 2 的两个小球的两个小球A A、B B， 带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于 绝缘光滑的水平面上突然加一水平向右的匀强电绝缘光滑的水平面上突然加一水平向右的匀强电 场后，两球场后，两球A A、B B将由静止开始运动对两小球将由静止开始运动对两小球A A、B B 和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说 法正确的是法正确的是( (设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作 用且弹簧不超过弹性限度用且弹簧不超过弹性限度)()( ) ) A A系统机械能不断增加 系统机械能不断增加 B B系统机械能守恒系统机械能守恒 C C系统动量不断增加系统动量不断增加 D D系统动量守恒系统动量守恒 课堂练习课堂练习 B B 5 5如图所示用轻弹簧相连的物块如图所示用轻弹簧相连的物块A A和和B B放在光滑放在光滑 的水平面上，物块的水平面上，物块A A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水 平方向射入物体平方向射入物体B B并留在其中在下列依次进行的并留在其中在下列依次进行的 四个过程中，由子弹、弹簧和四个过程中，由子弹、弹簧和A A、B B物块组成的系统物块组成的系统 ，动量不守恒但机械能守恒的是：，动量不守恒但机械能守恒的是：子弹射入木块子弹射入木块 的过程；的过程；B B物块载着子弹一起向左运动的过程；物块载着子弹一起向左运动的过程； 弹簧推载着子弹的弹簧推载着子弹的B B物块向右运动，直到弹簧恢物块向右运动，直到弹簧恢 复原长的过程；复原长的过程；B B物块因惯性继续向右运动，直物块因惯性继续向右运动，直 到弹簧伸长最大的过程到弹簧伸长最大的过程( ( ) ) A A B B C C D D 课堂练习课堂练习 CDCD 6 6如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光 滑的水平面上槽的左侧有一竖直墙壁现让一小滑的水平面上槽的左侧有一竖直墙壁现让一小 球球( (可认为质点可认为质点) )自左端槽口自左端槽口 A A 点的正上方从静止开点的正上方从静止开 始下落，与半圆槽相切并从始下落，与半圆槽相切并从 A A 点进入槽内则下列点进入槽内则下列 说法正确的是说法正确的是( ( ) ) A A小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动 B B小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球 做功做功 C C小球在槽内运动的全过程中，小球在槽内运动的全过程中， 小球与槽组成的系统机械能守恒小球与槽组成的系统机械能守恒 D D小球在槽内运动的全过程中，小球在槽内运动的全过程中， 小球与槽组成的系统水平方向上小球与槽组成的系统水平方向上 的动量不守恒的动量不守恒 BD 7 7、A A、B B两船质量均为两船质量均为M M，都静止在平静的湖面上，都静止在平静的湖面上， 现现A A船中质量为船中质量为M/2M/2的人，以对地的水平速率的人，以对地的水平速率v v从从A A船船 跳到跳到B B船，再从船，再从B B船跳到船跳到A A船船经过经过n n次跳跃，人停次跳跃，人停 在在B B船上，不计水的阻力，则（船上，不计水的阻力，则（ ） A A、A A、B B（包括人）两船速度大小之比为（包括人）两船速度大小之比为2 2：3 3 B BA A、B B（包括人）两船速度大小之比为（包括人）两船速度大小之比为3 3：2 2 C CA A、B B（包括人）两船动量大小之比为（包括人）两船动量大小之比为2 2：3 3 D DA A、B B（包括人）两船动量大小之比为（包括人）两船动量大小之比为1 1：1 1 方法点拨：方法点拨：关键点在于最终人停在哪条船。关键点在于最终人停在哪条船。 课堂练习课堂练习 1 1、弹性碰撞、弹性碰撞-碰后形变完全恢复碰后形变完全恢复 弹性碰撞弹性碰撞( (elastic collisionelastic collision) ) 如弹性小球，钢性小球的碰撞等如弹性小球，钢性小球的碰撞等 弹性碰撞的常见模型弹性碰撞的常见模型 1 1、当、当m m 1 1 =m=m 2 2 时，有：时，有： v v1 1 =0=0， v v2 2 =v=v 1 1 在弹性碰撞中，等质量发生速度交换在弹性碰撞中，等质量发生速度交换 2 2、当、当m m 1 1 mm 2 2 时，有：时，有： v v1 1 =v=v 1 1 ， v v2 2 =2v=2v 1 1 3 3、当、当m m 1 1 mm 2 2 时，有：时，有： v v1 1 = - v= - v 1 1 ， v v2 2 =0=0 2 2、完全非弹性碰撞、完全非弹性碰撞 特征特征-碰后以碰后以共同速度共同速度运动运动 -碰后形变碰后形变完全不能完全不能恢复恢复 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞( (perfectlyperfectly inelastic collisioninelastic collision) ) 课堂练习课堂练习 A A 8 8( (20112011福建福建) )在光滑水平面上，一质在光滑水平面上，一质 量为量为m m、速度大小为、速度大小为v v的的A A球与质量为球与质量为2m2m 、静止的、静止的B B球碰撞后，球碰撞后，A A球的速度方向与球的速度方向与 碰撞前相反则碰撞后碰撞前相反则碰撞后B B球的速度大小球的速度大小 可能是（可能是（ ） A A0.6v 0.6v B B0.4v 0.4v C C0.3v 0.3v D D0.2v0.2v 课堂练习课堂练习 ABAB 9.9.质量为质量为M M的物块以速度的物块以速度v v运动，与质量为运动，与质量为m m 的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正 好相等两者质量之比好相等两者质量之比M/mM/m可能为可能为 ( ( ) ) A A2 2 B B3 3 C C4 4 D D5 5 注意：注意：1 1、两球相碰后动量相等，即大小和方向、两球相碰后动量相等，即大小和方向 都相同；都相同； 2 2、两球相碰后同向运动，则必有运动在后的速、两球相碰后同向运动，则必有运动在后的速 度小于运动在前的速度；度小于运动在前的速度； 3 3、两球相碰后的总动能必小于或等于相碰前的、两球相碰后的总动能必小于或等于相碰前的 总动能。总动能。 课堂练习课堂练习 D D 1010A A球的质量是球的质量是m m，B B球的质量是球的质量是2m2m，它们，它们 在光滑的水平面上以相同的动量运动在光滑的水平面上以相同的动量运动B B在在 前，前，A A在后，发生正碰后，在后，发生正碰后，A A球仍朝原方向球仍朝原方向 运动，但其速率是原来的一半，碰后两球运动，但其速率是原来的一半，碰后两球 的速率比的速率比v v A A vv B B 为为 ( ( ) ) A. 1/2 A. 1/2 B.1/3 B.1/3 C C2 2 D.2/3D.2/3 注意：两球相碰前同向运动，要追上发生碰撞，注意：两球相碰前同向运动，要追上发生碰撞， 必有运动在后的速度大于运动在前的速度。必有运动在后的速度大于运动在前的速度。 课堂练习课堂练习 BCBC 11. A11. A、B B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一两球在光滑水平面上沿同一直线、同一 方向运动，方向运动，A A球的动量是球的动量是5kgm/s5kgm/s，B B 球的球的 动量是动量是7 7 kgm/skgm/s. .当当A A球追上球追上B B球时发生碰撞，则球时发生碰撞，则 碰撞后碰撞后A A、B B两球的动量可能值分别是两球的动量可能值分别是 ( ( ) ) A A6 kgm/s,6 6 kgm/s,6 kgm/skgm/s B B3 kgm/s,9 3 kgm/s,9 kgm/skgm/s C C2 kgm/s,14 2 kgm/s,14 kgm/skgm/s D D5 kgm/s,15 5 kgm/s,15 kgm/sk