高中物理课件：1-3 动量守恒定律.ppt

1.3 动量守恒定律 物理选修1第一章： 一、几个概念： 系统： 由两个或两个以上的物体组成的力学体系。 外力： 内力： 系统内物体之间的相互作用力。 系统外物体对系统施加的力。 问题1：一个运动的物体动量保持不变（也叫做动量守恒），需要满足什么条件？ 物体不受外力或所受合外力之和为零 问题2：两个相互作用的物体，如果所受外力之和为零，则在相互作用的过程中，它们的总动量怎样变化？总动量变化又服从什么规律？ 表明：两个物体在碰撞前后有： 实验视频 理论研究： 光滑的水平面上有两个质量分别为m1和m2的小球，沿同一直线同方向分别以v1和v2的速度做匀速直线运动，且v2>v1 一段时间后两球发生碰撞，碰后两球的总动量p’和碰前两球的总动量p有什么关系呢？ 两球相互作用的过程中，由动量定理 对m1: ＋ 对m2: 以上两式相加得： 由牛三律知：F21=F12 二、动量守恒定律： 1、内容： 如果一个系统不受外力，或者所受外力之和为零，这个系统的动量保持不变 数学表达式： p=p′ 或 p1＋p2+p3+…pn= p′1＋p′2+p′3+…p′n 2、研究对象： 由相互作用物体组成的系统 3、适用范围 任何形式的相互作用 （如碰撞、摩擦、爆炸、吸引、排斥、反冲等） 宏观、微观、高速、低速均适用 4、适用条件： 系统不受外力或者所受外力之和为零 图片 就两个物体组成的系统： 或 （普适性） 思考与讨论： 在如图所示的装置中，木块B与水平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（质量不可忽烈）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量是否守恒？说明理由。 从条件看： 即合力是否为0，系统受外力G、FN及墙对系统向 右的力，其中G与FN平衡，则系统的合力即墙对 系统向右的力，不为0，故不守恒 从总动量看： 射入前系统总动量为m子v，射入后，子弹、 木块、及弹簧v均为0，总动量为0 思考：系统机械能是否守恒？ 例1、在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的甲货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的乙货车，它们后结合在一起继续运动，如图，求货车碰撞后运动的速度。 以及甲货车在碰撞过程中动量的变化量？ 碰撞 ＋ v1 例2、一枚空中飞行的导弹，质量为m，在某点速度的大小为v，方向水平，如图，导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着v的反方向飞去，速度的大小为v1，求炸裂后另一块速度v2？ 解：以v方向为正方向 对两块组成的系统，在爆炸过程 由动量守恒： mv＝m1（－v1）＋（ m －m1）v2 显然，v2与v同向 爆炸 系统不受外力或所受外力之和为零 作用时间极短，外力远小于内力 某方向不受外力，则系统在该方向动量守恒 理想守恒： 近似守恒： 单方向守恒： 动量守恒条件的再理解： 问：爆炸后两块分别做什么运动？落地时，它们水平位移之比为多少？ 水平位移之比为： 返回