动量守恒定律书本讲解ppt课件

16 3 动量守恒定律 3 内力 系统内物体间的相互作用力 1 系统 相互作用的一组物体通常称为系统 2 外力 系统外的物体的作用力 3 内力 系统内物体间的相互作用力 内力和外力 重力和支持力是系统外的物体施加的 推力 内力 二 动量守恒定律和牛顿运动定律 请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律 系统内力对系统总动量变化没有影响 1 动量守恒定律的内容是什么 2 分析动量守恒定律成立条件有哪些 F合 0 严格条件 F内远大于F外 近似条件 一个系统不受外力或者所受外力的和为零 这个系统的总动量保持不变 这个结论叫做动量守恒定律 m1 1 m2 2 m1 1 m2 2 系统性 动量守恒定律的研究对象是系统 过程的初末状态应就同一个系统而言 矢量性 动量是矢量 首先要规定正方向 相对性 动量守恒定律中系统在作用前后的动量都应是相对于同一惯性参考系而言 若无特殊说明 选地球为参考系 动量守恒定律的性质 系统初动量为零的情况 书本13页 一重二弹三摩擦 书本12页 一辆M1 1 8 104kg的货车在平直轨道是以V1 2m s的速度运动 碰上一辆M1 2 2 104kg的静止的货车 它们碰撞后结合在一起继续运动 求货车碰撞后的速度 M1v1 M1 M2 v 书本14页 把分析看几遍 把重点画起来 水平方向外力如何竖直方向外力如何 例1 书本15页 爆炸类型问题 内力远远大于重力 动量守恒 D 三者组成的系统 动量守恒 B 枪和车组成的系统 由于子弹对枪有反作用力 导致枪和车组成的系统外力之和不为零 所以动量不守恒 故B错误 子弹和枪之间有反冲 对人 包括铁锤 和平板车组成的系统 铁锤击车 锤和车间的作用力是该系统的内力 系统所受的外力之和为零 所以系统的总动量守恒 系统初动量为零 若在锤的连续敲击下 平板车能持续向右行驶 则系统的总动量将不为零 与动量守恒定律矛盾 系统总动量为零 举起锤头时 锤头向左运动 车就向右运动 锤打下去时 锤头向右运动 车向左运动 用锤头连续敲击时 车只是左右运动 一旦锤头不动 车就会停下来 车不能持续向右运动 应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 分析题意 确定研究对象 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 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 列动量守恒方程 求解 如果求得的是矢量 要注意它的正负 以确定它的方向 A以速度向b飞去 A的速度会减小 b的速度会增大 两者距离减小 当他们距离最近时 二者速度相同 设这个速度为v共 根据动量守恒定律得 区分内力和外力这两球动量守恒吗 重力和支持力平衡 合外力为零系统动量守恒 例2 人船类问题 练1 如图1所示 长为L 质量为M的小船停在静水中 质量为m的人从静止开始从船头走到船尾 不计水的阻力 求船和人对地面的位移各为多少 练2 质量为M的汽球上有一个质量为m的人气球静止于距地面为h高度处 从气球上放下一根不计质量的绳 为使此人沿绳滑至地面 绳的长度至少多长 注意矢量性 动量守恒方程是一个矢量方程 对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题 应选取统一的正方向 凡是与选取正方向相同的动量为正 相反为负 若方向未知 可设为与正方向相同 列动量守恒方程 通过解得结果的正负 判定未知量的方向 练 在高速公路上发生一起交通事故 一辆质量为15000kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车 碰后两车接在一起 并向南滑行了一段距离后停止 根据测速仪的测定 长途客车碰前以20m s的速度行驶 由此可判断卡车碰前的行驶速率为 A 小于10m s B 大于10m s小于20m s C 大于20m s小于30m s D 大于30m s小于40m s 例3 如图所示 甲车的质量是2kg 静止在光滑水平面上 上表面光滑 右端放一个质量为1kg的小物体 乙车质量为4kg 以5m s的速度向左运动 与甲车碰撞以后甲车获得8m s的速度 物体滑到乙车上 若乙车足够长 上表面与物体的动摩擦因数为0 2 则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止 g取10m s2 解 乙与甲碰撞动量守恒 m乙v乙 m乙v乙 m甲v甲 小物体m在乙上滑动至有共同速度v 对小物体与乙车运用动量守恒定律得 m乙v乙 m m乙 v 对小物体应用牛顿第二定律得a g 所以t v g代入数据得t 0 4s 例4 如图所示 质量为M 1kg的长木板 静止放置在光滑水平桌面上 有一个质量为m 0 2kg大小不计的物体以6m s的水平速度从木板左