第二节动量守恒定律第2课时.ppt

动量动量守恒定律 二 问题 在滑冰场上静止着一个大人和一个小孩 他们相互推一下 会出现什么样的情况 两个小球在光滑水平面上碰撞 推导 光滑水平面上有质量为m1m2的小球 沿同一水平方向做匀速直线运动 其速度为V1 V2 且V1 V2 碰接后两小速度分别为V1 V2 速度方向不变 问 问题1 碰撞前系统总动量是多少 问题2 碰撞后系统总动量是多少 问题3 能否根据动量定理与牛顿第三定律推导出两者的关系 推导过程 根据动量定理 对m1 F1t m1V1 m1V1 对m2 F2t m2V2 m2V2 根据牛顿第三定律 F1 F2F1t F2t m1V1 m1V1 m2V2 m2V2 由此得 m1V1 m2V2 m1V1 m2V2 或者P1 P2 P1 P2 P P 三 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 2 表达式 m1V1 m2V2 m1V1 m2V2 P1 P2 P1 P2 P P 或 P 0 或 P1 P2 3 适用条件 系统不受外力或者所受外力之和为零 1 系统不受外力或受到的合外力为零 2 系统内力远大于外力 如爆炸 火箭发射等 3 系统受到的合外力不为零 但在某一方向上受到的合外力为零 则在该方向上系统的总动量守恒 如坦克发射炮弹 拓展 二 矢量性 动量守恒定律是一个矢量 1 小到微观粒子 大到天体2 不仅适用于低速运动 也适用于高速运动 三 同一性 动量守恒定律表达式中所有物理量均相对于同一参考系 四 动量守恒定律适用范围 对动量守恒定律的理解 一 适用条件 例1 如图所示 A B两物体的质量比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 B与平板车上表面间动摩擦因数相同 地面光滑 当弹簧突然释放后 则 A A B系统动量守恒 B A B C系统动量守恒C 小车向左运动 D 小车向右运动 BC 例2 甲 乙两球在光滑水平面上发生碰撞 碰撞前 甲球向左运动 乙球向右运动 碰撞后一起向右运动 由此可以判断 A 甲的质量比乙小B 甲的初速度比乙小C 甲的初动量比乙小D 甲的动量变化比乙小 例3 木块a和b用一根轻弹簧连接起来 放在光滑水平面上 a紧靠在墙壁上 在b上施加向左的水平力使弹簧压缩 如图所示 当撤去外力后 下列说法中正确的是A a尚未离开墙壁前 a和b系统的动量守恒B a尚未离开墙壁前 a与b系统的动量不守恒C a离开墙后 a b系统动量守恒D a离开墙后 a b系统动量不守恒 例题4 质量m1 10g的小球在光滑水平面上以V1 30m s的速率向右运动 恰遇上质量m2 50g的小球以V2 10m s的速率向左运动 碰撞后小球m2恰好静止 那么碰撞后小球m1的速度大小是多大 方向如何 解 以水平向右方向为正方向V1 30m s V2 10m s V2 0根据动量守恒定律 m1V1 m2V2 m1V1 m2V2 解得 V1 20m s 解题步骤 1 明确研究对象 相互作用的系统 2 对系统受力分析 判断是否满足动量守恒的条件 3 运动分析 明确初末速度的大小及方向 4 规定正方向 5 列式 求解 动量守恒定律 在分析相互作用的物体的总动量是否守恒时 通常把这些被研究的物体总称为系统 要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的 弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的力 即内力 哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力 即外力 在受力分析的基础上 根据动量守恒的条件 判断能否应用动量守恒定律 确定过程的始 末状态 即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式 凡是和选定的正方向同向的已知量取正值 反向的取负值 结果是正的 和正方向同向 是负的 方向和正方向相反 例5一颗手榴弹以25m s速度水平飞行 炸裂后 分为质量为 的两部分 在这一瞬间 大块以 0m s的速度沿原反向飞去 求小块的速度大小和方向 质量为M 长为l的木块静止在光滑水平面上 现有一质量为m的子弹以水平初速v0射入木块 穿出时子弹速度为v 求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能 lv0vS 解 如图 设子弹穿过木块时所受阻力为f 突出时木块速度为V 位移为S 则子弹位移为 S l 水平方向不受外力 由动量守恒定律得 mv0 mv MV 由动能定理 对子弹 f s l 对木块fs 系统减少的机械能等于子弹与木块摩擦而产生的内能 即Q fl 质量为M 长为l的木块静止在光滑水平面上 现有一质量为m的子弹以水平初速v0射入木块 穿入子弹的深度为d 求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能 v0AB 1 在光滑水平面上并排放两个相同的木板 长度均为L 1 00m 一质量与木板相同的金属块 以v0 2 00m s的初速度向右滑上木板A 金属块与木板间动摩擦因数为 0 1 g取10m s2 求两木板的最后速度 v0ABv0l 2 如图示 一质量为M长为l的长方形木块B放在光滑水平面上 在其右端放一质量为m的小木块A m M 现以地面为参照物 给A和B以大小相等 方向相反的初速度 如图 使A开始向左运动 B开始向右运动 但最后A刚好没有滑离B板 以地面为参照系 若已知A和B的初速度大小为v0 求它们最后速度的大小和方向 若初速度的大小未知 求小木块A向左运动到最远处 从地面上看 到出发点的距离 A2v0v0BC 3 一平直木板C静止在光滑水平面上 今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向