高中物理动量守恒定律课件.ppt

动量守恒定律 动量守恒定律 动量定理研究了一个物体受力作用一段时间后 它的动量怎样变化的问题 下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统 在不受外力的情况下 两者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化 整个物体系统的动量变化又服从什么规律呢 两个匀速运动小球发生碰撞 碰撞前后总动量关系 水平桌面上有两个匀速运动的球 它们的质量和速度分别是红球 m1v1蓝球 m2v2且v1 v2则它们碰撞前的总动量为p p1 p2 m1v1 m2v2 v1 v2 设碰后二者的速度分别为v1 和v2 此时 碰后 它们的总动量p p1 p2 m1v1 m2v2 m1球受到的冲量是f1t m1v1 m1v1 m2球受到的冲量是f2t m2v2 m2v2 根据动量定理 f1t m1v1 m1v1 1 f2t m2v2 m2v2 2 根据牛顿第三定理 f1t f2t 3 m1v1 m1v1 m2v2 m2v2 即有 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2p p 结论 相互作用的物体所组成的系统 如果不受外力的作用 或它们所受外力和为零 则系统的总动量保持不变 这个结论叫做 动量守恒定律表示为 f外 0时 p p 几个概念1 系统 存在相互作用的几个物体所组成的整体 称为系统 系统可按解决问题的需要灵活选取 2 内力系统内各个物体间的相互作用力称为内力 3 外力系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力 称为外力 内力和外力的区分依赖于系统的选取 只有在确定了系统后 才能确定内力和外力 例1 甲 乙两物体沿同一直线相向运动 甲的速度是3m s 乙的速度是1m s 碰撞后甲 乙两物体都沿各自原方向的反方向运动 速度的大小都是2m s 求甲 乙两物体的质量比是多少 分析 对甲 乙两物体组成的系统来说 由于其不受外力 所以系统的动量守恒 即碰撞前后的总动量大小 方向均一样 由于动量是矢量 具有方向性 在讨论动量守恒时必须注意到其方向性 为此首先规定一个正方向 然后在此基础上进行研究 动量守恒定律 zipl链接弹性碰撞2 解 规定甲物体初速度方向为正方向 则v1 3m s v2 1m s 碰后v1 2m s v2 2m s 根据动量守恒定律有m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 即m1v2 v2m2v1 v1 代入数据以后可得m1 m2 3 5 例2 质量为30kg的小孩以8m s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车 已知平板车的质量是50kg 求小孩跳上车后他们共同的速度 分析 对于小孩和平板车系统 由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小 可以不予考虑 所以可以认为系统受外力为零 即对人 车系统动量守恒 跳上车前系统的总动量p mv跳上车后系统的总动量p m m v由动量守恒定律有mv m m v解得 链接碰撞复习 总结 动量守恒的条件 系统不受外力或合外力为零时系统的动量守恒 还有两条近似条件 动量守恒定律适用的范围 适用于两个或两个以上物体组成的系统 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律 对高速或低速运