学沪科版选修35 1.2探究动量守恒定律 课件（4）（16张）.ppt

1 2探究动量守恒定律 请观察 1 模拟火箭发射过程 2 单摆小车 假如你置身于一望无际的冰面上 冰面绝对光滑 你能想出脱身的办法吗 问题2 当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢 问题1 研究动量守恒 结论 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 一 实验研究 v1 v2 解 取向右为正方向 碰撞前总动量 碰撞后总动量 二 理论推导 f1 f2 在碰撞过程中 由牛顿第三定律知 又 2 定律内容 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 守恒条件为 a 系统不受外力或所受合外力为零 严格条件 c 某方向上外力之和为零 在这个方向上成立 b f内远大于f外 近似条件 二 动量守恒定律的内容 1 物体系及内力和外力 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 守恒表达 2 内力和外力 系统内各个物体间的相互作用力叫做内力 系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力叫做外力 两小车在运动过程中 相互排斥的磁力属于内力 整个系统的外力即重力和支持力的和为零 所以系统动量守恒 系统所受的外力有 重力 地面对木块支持力 竖直墙对弹簧的支持力 三者之和不为零 所以系统动量不守恒 例题练习 1 一人静止于光滑的水平冰面上 现欲离开冰面 下列方法中可行的是 a 向后踢腿b 手臂向后摔c 在冰面上滚动d 脱下外衣水平抛出 d 三 应用动量守恒定律解题的步骤 1 明确对象 将要发生相互作用的物体视为系统 2 分析受力和过程 确定系统动量在研究过程中是否守恒 3 明确始末状态 一般来说 系统内的物体将要发生相互作用 和相互作用结束 即为作用过程的始末状态 选定正方向 确定物理量 5 依据动量守恒定律及相应辅助关系式建立方程 组 求解作答 课本14页案例1 质量为5 4kg的保龄球 撞上一只质量为1 7kg的原来静止的球瓶 此后球瓶以3 0m s的速度向前飞出 而保龄球以1 8m s的速度继续向前运动 求保龄球碰撞前的运动速度 2 质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞 碰撞后两车绞在一起 并沿货车行驶方向运动一段路程后停止 从事故现场测出 两车相撞前 货车的行驶速度为54km h 撞后两车的共同速度为18km h 该段公路对轿车的限速为100km h 试判断轿车是否超速行驶 作业课本15页1 2 3题 动量守恒定律 项目 公式 内容 应用对象 动量守恒条件 特点 系统不受外力或所受外力的合力为零 这个系统的动量就保持不变 系统 系统不受外力或合外力为零 或满足系统内力远大于所受外力 或某方向上外力之和为零 在这个方向上成立 动量是矢量 式中动量的确定一般取地球为参照物 且相对同一参照物 同时性 小结 例3 如图所示 放有光滑水平桌面上的a b两木块中部夹有一被压缩的弹簧 当弹簧被释放时 它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面而落到地面上 a的落地点与桌边的水平距离为0 5m b的落地点与桌边的水平距离为1 0m 那么 a a b离开弹簧时速度之比为1 2b a b的质量之比为2 1c 离开弹簧时 a b所受到的冲量之比为1 2d 未离开弹簧时 a b的加速度之比为1 2 abd 例4 一艘小船静止在湖面上 原来站在船尾的人突然纵身跳跃到船首 并与小船保持相对静止 这时小船的运动状态是 不考虑水的阻力 a 向前运动b 向后运动c 仍静止不动d 条件不足 无法确定 c 例5 为了模拟宇宙大爆炸初期的情景 科学家们使两个带正电的重离子被加速后 沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞 若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能 应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 a 相同的速率b 相同大小的动量c 相同的动能d 相同的质量 b 例6 在高速公路的上发生一起交通事故 一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg的卡车 碰后两辆车连在一起 并向南滑行了一小段距离后停止 根据测速仪的测定 长途客车碰前以20m s的速率行驶 由此可以判断卡车碰前的行驶速率 a 小于10m sb 大于10m s小于20m sc 大于20m s小于30m sd 大于30m s小于40m s a 例7 在光滑水平面上 甲 乙两球在同一直线上相向运动 碰后粘合在一起 若碰前它们的动量分别是p甲 4kg m s p乙 14kg m s 碰撞过程中乙球的动量减少了6kg m s 求甲 乙两球碰撞前的速度大小之比 解甲 乙碰撞前动量分别是p甲 4kg m s p乙 14kg m s两球总动量p 10 m s 碰撞后两球粘合在一起速度相等 两球质量之比应等于碰撞后两球的动量之比 甲 乙两球碰撞前的速度大小之比为 碰撞过程乙球动量减少6kg m s 碰撞后乙球动量为p 乙 14 6