【物理】动量守恒定律及其应用课件-2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

第二节

动量守恒定律及其应用推导

设想光滑水平面上，质量为m1,m2两个小球，沿同一方向分别以v1,v2速度作匀速直线运动，且v1<v2，经过一段时间后，第二个球追上第一个球发生碰撞，碰撞后，两球速度变为v1'、v2'，仍在原来直线上运动。试分析碰撞中，两球动量变化有什么关系？v1v2m2m1隔离法：对两个球碰撞的时候受力分析：m2m2gN2F2m1F1N1m1g如果碰撞时间为t，那么一球和二球的动量变化是多少呢？(以向左为正方向)对一球：v1v2m2m1对二球：由牛三定律,F1和F2大小相等由上面三个式子可以得到：A式B式可以看到两球碰撞，它们动量变化大小相等碰撞时，两球组成的系统的总动量不发生变化。动量守恒定律数学表达式：

作用前系统的总动量等于作用后系统的总动量思考：上面这个是动量守恒的数学表达式，但系统的动量守恒需要什么条件吗？系统、内力和外力（1）系统：（2）内力：（3）外力：相互作用的物体组成系统系统内物体相互间的作用力系统之外的物体对系统内物体的作用力甲乙甲乙动量守恒定律内容：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。注意:1.理想守恒：不受外力或者所受外力之和为零2.近似守恒：系统内各物体相互作用的内力远大于它所受到的外力。（如碰撞、爆炸）3.某一方向守恒：有时候系统不守恒，但在某个方向上所受的合外力为零1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是(

)A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成动量守恒C.只有忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车、子弹组成系统的动量才近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒D运用动量守恒定律的解题步骤（１）明确研究过程、研究对象（系统）（２）对研究对象（系统）受力分析，判断是否符合守恒条件（３）规定正方向，确定初、末状态动态的正、负（４）根据动量守恒定律列式求解2.在列车编组站里,一辆

的货车在平直轨道上以v1=1.8m/s速度运动,碰上一辆

的静止的货车碰撞后结合在一起继续运动.求货车碰撞后运动的速度.解：取两辆货车在碰撞前运动货车的运动方向为正方向,则v1=1.8m/s，设两车接合后的速度为v,则两车碰撞前的总动量为p=m1v1，碰撞后的总动量为p′=(m1+m2)v，由动量守恒定律p′=p可得：（m1+m2）v=m1v1

得：v=0.72m/s反冲定义：根据动量守恒定律，一个静止的物体在内力作用下分裂为两部分，一部分向某一个方向运动，另一部分必向相反方向运动的现象．特点:(1)反冲运动中，相互作用力大，时间短，通常可以用动量守恒定律处理．(2)反冲运动中，由于往往有其他形式的能转化为动能，所以系统总动能可以增加防止：如大炮射击时炮身的反冲，射击时枪身的反冲．应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭的发射等．反冲运动现象的防止和应用

火箭的工作原理是反冲运动，其反冲过程动量守恒．它是靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前速度的．当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的动量．当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行．当然，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，研究时应该取火箭本身和相互作用的时间内喷出的气体为研究对象．反冲运动的应用——火箭

在平静的湖面上停泊着一条长为L、质量为M的船，如果有一质量为m的人从船的一端走到另一端，不计水对船的阻力，求船和人相对水面的位移各为多少？反冲运动的应用——“人船模型”

在平静的湖面上停泊着一条长为L、质量为M的船，如果有一质量为m的人从船的一端走到另一端，不计水对船的阻力，求船和人相对水面的位移各为多少？解：设人从船的一端走到另一端所用时间为t，人、船的平均速度分别为v人、v船，由人、船整个系统在水平方向上满足动量守恒，则：“人船模型”问题的特征

两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．反冲运动的应用——“人船模型”

“人船模型”特征的规律(2)，，

s人、s船

的大小与人运动的时间和运动状态无关；(3)

，在系统满足动量守恒的方向上，人、船的位移与质量成反比．(1)“人”走“船”走，“人”停“船”停；1.如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为