动量守恒定律PPT课件

动量守恒定律,学习目标,能推导出动量守恒定律的公式会利用动量守恒定律判断系统是否动量守恒掌握正碰三种碰撞类型的特点会利用动量守恒定律解决相关问题,一、课前回顾,1动量：P=mv特点：矢量性、瞬时性、相对性2冲量：I=Ft计算：F随时间均匀的变化。F-t图像与坐标轴围成的面积。分段计算3动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。Ft=mv-mv,Page3,几个重要的概念,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。,Page4,一定律内容1内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。,2公式：,P=P,二、动量守恒定律,Page5,动量守恒定律的三种表达形式(1)pp(2)p1p2(3)m1v1m2v2m1v1m2v2,Page6,(V1V2),解：取向右为正方向,碰撞之前总动量：,P=P1+P2=m11+m22,碰撞之后总动量:,P=P1+P2=m11+m22,理论推导,Page7,由牛三得F1=F2,即,故p=p,在碰撞过程中，动量定理得F1t=m11m11F2t=m22m22,Page8,动量守恒的条件内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列三种情况下，可以使用动量守恒定律：（1）系统不受外力或所受外力和为零.（2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计.（3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）.,Page9,1.(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是(),碰撞(1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间_，而物体间相互作用力_的现象(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力_外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒(3)分类,很短,很大,远大于,（4）弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时满足和以质量为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m1v1m1v1m2v2m1v12m1v12m2v22,动量守恒,动能守恒,解得：v1v2,Page12,讨论（一）,Page13,讨论（二）,Page14,讨论（三）,Page15,9.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1kg，mB2kg，vA6m/s，vB2m/s.当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是()A.vA5m/s，vB2.5m/sB.vA2m/s，vB4m/sC.vA4m/s，vB7m/sD.vA7m/s，vB1.5m/s,Page16,7.(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m14kg，m22kg，A的速度v13m/s(设为正)，B的速度v23m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是()A.均为1m/sB.4m/s和5m/sC.2m/s和1m/sD.1m/s和5m/s,Page17,(5)判定一个碰撞过程是否存在的依据（1）碰撞过程中系统的动量是守恒的（2）碰撞后系统的总动能小于或者等于碰撞前系统的总动能（3）碰撞后的速度关系和位置关系要符合实际情况：如碰前同向运动，则V后V前,碰后原来在前的物体速度增大，且V前=V后。如两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。（不穿越情况）,Page18,碰撞中弹簧模型,Page19,例10：如图所示，质量为m的小物体B连着轻弹簧静止于光滑水平面上，质量为2m的小物体A以速度v0向右运动，则（1）当弹簧被压缩到最短时，弹性势能Ep为多大？,Page20,12.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，(i)整个系统损失的机械能；(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.,Page21,二、人船模型,例6：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的距离是多大？,S,L-S,Page22,条件:系统动量守衡且系统初动量为零.,结论:人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系,Page23,1、“人船模型”是动量守恒定律的拓展应用，它把速度和质量的关系推广到质量和位移的关系。即：m1v1=m2v2则：m1s1=m2s22、此结论与人在船上行走的速度大小无关。不论是匀速行走还是变速行走，甚至往返行走，只要人最终到达船的左端，那么结论都是相同的。3、人船模型的适用条件是：两个物体组成的系统动量守恒，系统的合动量为零。,Page24,例5.载人气球原静止于高h的高空，气球质量为M，人的质量为m若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？,解析：气球和人原静止于空中，说明系统所受合力为零,故人下滑过程中系统动量守恒,人着地时，绳梯至少应触及地面，因为人下滑过程中,人和气球任意