高二物理人教选修35课件163动量守恒定律

1、,高中物理选修3-5人教版,3动量守恒定律,目标定位1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定律解决实际问题,一、系统、内力与外力 1系统：相互作用的 物体组成一个力学系统 2内力：系统中，物体间的相互作用力 3外力：系统 物体对系统内物体的作用力,两个或多个,外部,二、动量守恒定律 1内容：如果一个系统 ，或者 ，这个系统的总动量保持不变 2表达式：对两个物体组成的系统，常写成： p1p2 或m1v1m2v2 . 3成立条件 (1)系统不受外力作用 (2)系统受外力作用，但合外力 ,不受外力,所受外力的矢量和,为零,p1p2,m1

2、v1m2v2,为零,想一想如图1631所示，在风平浪静的水面上，停着一艘帆船，船尾固定一台电风扇，正在不停地把风吹向帆面，船能向前行驶吗？为什么？,图1631,答案不能把帆船和电风扇看做一个系统，电风扇和帆船受到空气的作用力大小相等、方向相反，这是一对内力，系统总动量守恒，船原来是静止的，总动量为零，所以在电风扇吹风时，船仍保持静止,三、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的 领域,一切,想一想动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样？ 答案动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广，自然界中，大到天体的相互作用，小到质子、中子等基本粒子间的相互

3、作用都遵循动量守恒定律，而牛顿运动定律有其局限性，它只适用于低速运动的宏观物体，对于运动速度接近光速的物体，牛顿运动定律不再适用,一、对动量守恒定律的理解 1研究对象 相互作用的物体组成的系统 2动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零 (2)系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于内力此时动量近似守恒 (3)系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒,3动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性公式中的v1、v2、v1和v2都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算 (2)相对性速

4、度具有相对性，公式中的v1、v2、v1和v2应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度 (3)同时性相互作用前的总动量，这个“前”是指相互作用前的某一时刻，v1、v2均是此时刻的瞬时速度；同理，v1、v2应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度,【例1】如图1632所示，A、B两物体质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则 (),图1632,A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒 B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成系统的动量守恒 C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量

5、守恒 D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒 答案BCD,解析如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力FA向右，FB向左，由于mAmB32，所以FAFB32，则A、B组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错；对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确；若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确,针对训练下列情形中，满足动量守恒条件的是 () A用铁锤打击放在铁砧上的铁块，

6、打击过程中，铁锤和铁块的总动量 B子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量 C子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量 D棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量 答案B,解析A中竖直方向合力不为零；C中墙壁受地面的作用力；D中棒球受人手的作用，故合力均不为零，不符合动量守恒的条件,二、动量守恒定律简单的应用 1动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义 (1)pp：系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p. (2)p1p2：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反 (3)p0：系统总动量增量为零 (4)m1v1m2v2m1

7、v1m2v2：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,2应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象； (2)分析研究对象所受的外力； (3)判断系统是否符合动量守恒条件； (4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号； (5)根据动量守恒定律列式求解,【例2】质量m110 g的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m250 g的小球以v210 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好停止，则碰后小球m1的速度大小和方向如何？ 答案20 cm/s方向向左,解析碰撞过程中，两小球组成的系统所受合外力为零，动量守恒设向右为正方向，则各小球速度为v130 cm/s，v210 cm/s；v20. 由动量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1m2v2， 代入数据得v120 cm/s. 故小球m1碰后的速度的大小为20 cm/s，方向向左,借题发挥处理动量守恒应用题“三步曲” (1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件 (2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量 (3)确定正方向，选取恰当的动量守恒的表达式列式求解,【例3】将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为 3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方