《动量守恒定律》PPT课件

选修3-5第一章动量守恒定律,1定义：运动物体的质量和的乘积叫做动量，通常用p来表示2表达式：p.3单位：由速度单位和质量单位共同确定，即kgm/s.4动量是矢量，其方向和方向相同,速度,mv,速度,第1讲动量守恒定律及其应用,动量、动能、动量变化量的比较,名称项目,(1)当物体的速度大小不变，方向变化时，动量一定改变，动能却不变，如：匀速圆周运动(2)在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时刻或哪个状态所具有的动量(3)物体动量的变化率等于它所受的力，这是牛顿第二定律的另一种表达形式,1如图111所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑以下说法正确的是()Aa比b先到达S，它们在S点的动量不相等Ba与b同时到达S，它们在S点的动量不相等Ca比b先到达S，它们在S点的动量相等Db比a先到达S，它们在S点的动量相等,图111,解析：a、b两球到达S点时速度方向不同，故它们的动量不等，C、D错误由机械能守恒定律知，a、b经过同一高度时速率相同，但b在竖直方向的分速度vb始终小于同高度时a球的速度va，应有平均速度，由t知，tatb，所以a先到达S点，A正确，B错误答案：A,1内容：相互作用的物体组成的系统或时，这个系统的总动量就保持不变，这就是动量守恒定律2公式：m1v1m2v2.,不受外力,所受合外力为零,m1v1m2v2,1成立条件(1)系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒(2)系统受到的合外力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可看成近似守恒(3)当某个方向上受合外力为零，在该方向上动量守恒,2表达式(1)pp，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p.(2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和(3)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向(4)p0，系统总动量的增量为零,3应用动量守恒定律解题时要注意“四性”(1)矢量性：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(2)同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量守恒，列方程m1v1m2v2m1v1m2v2时，等号左侧是作用前(或某一时刻)各物体的动量和，等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加,(3)相对性：由于动量大小与参考系的选取有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对于地面的速度(4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统；也适用于多个物体组成的系统，不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统,2A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比vAvB为()A.B.C2D.,解析：设碰前A球的速率为v，根据题意，pApB，即mv2mvB，得碰前vB，碰后vA，由动量守恒定律，有mv2mm2mvB，解得vB，所以答案：D,1碰撞的特点：(1)直接作用；(2)时间短；(3)内力外力2碰撞的种类,远大于,3.弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和动能守恒以质量为m1速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1m1v1m2v2，解得：v1v2结论：(1)当两球质量相等时，两球碰撞后交换了速度(2)当质量大的球碰质量小的球时，碰撞后两球都向前运动(3)当质量小的球碰质量大的球时，碰撞后质量小的球被反弹回来,3.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，求碰前A球的速度大小解析：A球向B球运动，B球原来静止两球接触初期，vAvB，两球形变增大，弹性势能增加从vAvB以后，由于弹力作用vAvB，两球形变逐步恢复，弹性势能减小，显然vAvBv时弹性势能最大,两球碰撞，动量守恒设A球初速度为v0，据mv02mv，v据机械能守恒定律，这时的弹性势能Ep解得v0答案：,【例1】如图112所示，mA1kg，mB4kg，小物块mc1kg，ab、dc段均光滑，dc段足够长；物体A、B上表面粗糙，最初均处于静止最初小物块C静止在a点，已知ab长度L16m，现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量I06Ns.,图112,(1)当C滑上A后，若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1(此时还未与B相碰)，求v1的大小；(2)A、C共同运动一段时间后与B相碰，若已知碰后A被反弹回来，速度大小为0.2m/s，C最后和B保持相对静止，求B、C最终具有的共同速度v2.,解析：(1)对物块C，由动量定理，取向右为正方向，I0mcv00，v06m/s.从C滑到A的右边缘的过程中，由于F合0，所以A、C系统动量守恒，以v0方向为正mcv0(mcmA)v1，v13m/s.(2)以v0方向为正，A、C一起向右运动到与B相碰后，C将滑上B做减速运动，直到与B达到共同的速度，整个过程动量守恒，有(mcmA)v1mAvA(mBmC)v2.所以v21.24m/s，方向水平向右答案：(1)3m/s(2)1.24m/s，方向水平向右,应用动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)；(3)规定正方向，确定初末状态动量；(4)由动量守恒定律列出得分方程；(5)代入数据，求出结果必要时讨论说明,11A，B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船中质量为m的人，以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则()AA，B(包括人)两船速度大小之比为23BA，B(包括人)两船动量大小之比为11CA，B(包括人)两船的动能之比为32DA，B(包括人)两船的动能之比为11,解析：人和两船组成的系统动量守恒，两船原来静止，总动量为0，A，B(包括人)两船的动量大小相等，选项B正确经过n次跳跃后，A船速度为vA，B船速度为vB.0mvAvB，选项A错A船最后获得的动能为B船最后获得的动能为，选项C正确答案：BC,【例2】A、B两球在光滑水平面上沿同一直线，向同一方向运动，A球动量为pA5kgm/s，B球动量为pB7kgm/s，两球碰后B球动量变为pB10kgm/s，则两球质量关系可能是()AmAmBBmA2mBCmB4mADmB6mA,解析：由碰撞中动量守恒可求得pA2kgm/s要使A追上B，则必有：vAvB，即mB1.4mA碰后pA、pB均大于零，表示同向运动，则应有：vBvA即：mB5mA碰撞过程中，动能不增加，则，即：推得mBmA由知，mA与mB的关系为mAmB5mA.答案：C,解决碰撞问题时要紧紧抓住三个依据(即碰撞的三个特点)：(1)动量守恒，即p1p2p1p2.(2)动能不增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2或(3)速度要合理,21在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可以发生的情况是()A甲球停下，乙球反向运动B甲球反向运动，乙球停下C甲、乙两球都反向运动D甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等,解析：两球动能相等，Ek.因m甲m乙，则p甲p乙系统总动量大小为，方向为碰