动量守恒定律课件

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1、动量守恒定律动量守恒定律一、系统、内力和外力一、系统、内力和外力 1.系统：系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体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。称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。2.内力：内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。系统内各个物体间相互用力称为内力。3.外力：外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个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。物体上的力称为外力。问题：问题：如图所示，在光滑水平面上做匀速运动的两个如图所示，在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别为小球，质量分别为m1和和m2，沿同一直线向相同的方

2、向，沿同一直线向相同的方向运动，速度分别为运动，速度分别为v1和和v2，v2v1。当第二个小球追上。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别为第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别为v1和和v2。碰撞过程第一个小球所受第二个球对它的作用力是碰撞过程第一个小球所受第二个球对它的作用力是F1，第二个球所受第一个球对它的作用力是第二个球所受第一个球对它的作用力是F2，试用动量，试用动量定理分析碰撞过程。定理分析碰撞过程。二、动量守恒定律二、动量守恒定律F1F22211amam22112211vmvmvmvmF1=-F2，111mFa222mFatvva111tvva222 定律的表达式

3、是矢量式，解题时选取正方向后用正、定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。1.内容：内容：相互作用的几个物体组成的系统，如果相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外不受外力作用力作用，或它们受到的，或它们受到的外力之和为零外力之和为零，则系统的总动量，则系统的总动量保持不变。这个结论叫做保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律。二、动量守恒定律二、动量守恒定律2.数学表达式：数学表达式：pp22112211vmvmvmvm4.动量守恒定律的适用条件动量守恒定律的适用条件（1）系统不受外力或所受外力的矢量和

4、为零。）系统不受外力或所受外力的矢量和为零。（2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬）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。间，外力可以忽略不计。（3）系统系统某一方向某一方向不受外力或所受外力的矢量和不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则为零，或外力远小于内力，则该方向该方向动量守恒动量守恒（分动量守恒）。（分动量守恒）。两小车在运动过程中，相互排斥的磁力两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。的和为零，所以系统动量守恒。系统所受的外力有：重力、地面对木块

5、支持力、系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。动量不守恒。在列车编组站里，一辆在列车编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货车在平直轨道上以的货车在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，碰上一的速度运动，碰上一辆辆 m2=2.2104 kg 的静止货车，它们碰撞后结合在的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。v1m2m1例题例题 1本题中相互作用的系统是什么？本题中相互作用的系统是什么？分析系统受到哪几个外力的作

6、用？是否符合动量守恒的条分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？件？本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？分别是什么？代入数值，得代入数值，得v=0.9 m/s即两车接合后以即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动向继续运动参考解答参考解答解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合后的速度为后的速度为v，则两车碰撞前的总动量为则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的，碰撞后的总动量为总动量为(m1+

7、m2)v,由动量守恒定律可得：由动量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v12111mmvmv应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法分析题意，确定分析题意，确定研究对象研究对象；分析作为研究对象的系统内各物体的分析作为研究对象的系统内各物体的受力情受力情况况，分清内力与外力，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒；确定系统动量是否守恒；在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互互作用过程作用过程的的始末状态始末状态，规定正方向规定正方向，确定始、，确定始、末状态的动量值的表达式；末状态的动量值的表达式；列动量守恒方程列动量守恒

8、方程；求解求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向以确定它的方向.高中物理 选修35应用动量守恒定律解题时应注意应用动量守恒定律解题时应注意矢量性：表达式中的速度、动量均为矢量，在矢量性：表达式中的速度、动量均为矢量，在 一维情况下，选定一个正方向，将矢量运算转一维情况下，选定一个正方向，将矢量运算转 化为代数运算化为代数运算同一性：表达式中各个速度必须是相对同一同一性：表达式中各个速度必须是相对同一 参照物的参照物的同时性：表达式中等式一边的速度必须是同一同时性：表达式中等式一边的速度必须是同一 时刻的时刻的爆炸类问题爆炸类问题解解：导弹炸裂前

9、的总动量为导弹炸裂前的总动量为pmv炸裂后的总动量为炸裂后的总动量为pm1v1+(mm1)v2根据动量守恒定律根据动量守恒定律pp 可得可得m1v1+(mm1)v2 mv解出解出1112mmvmmv四、动量守恒定律的普适性四、动量守恒定律的普适性1.动量守恒定律是由牛顿第二、第三定律导出的，动量守恒定律是由牛顿第二、第三定律导出的，两者关系密切，在经典力学中都占有及其重要的两者关系密切，在经典力学中都占有及其重要的地位。牛顿运动定律从地位。牛顿运动定律从“力力”的角度反映物体间的角度反映物体间的相互作用；动量守恒定律从的相互作用；动量守恒定律从“动量动量”的角度描的角度描述物体间的相互作用。述

10、物体间的相互作用。2.动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实验决定。虽然它可有牛顿运动定律推导出来，但验决定。虽然它可有牛顿运动定律推导出来，但它并不依赖牛顿运动定律。它并不依赖牛顿运动定律。3.用牛顿运动定律解决问题要涉及各个过程用牛顿运动定律解决问题要涉及各个过程的力，有时候解决起来比较复杂，而动量守的力，有时候解决起来比较复杂，而动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程力恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程力的细节无关，能使问题大大简化。的细节无关，能使问题大大简化。4.动量守恒定律比牛顿定律更普遍，它适用动量守恒定律比牛顿定律更普遍，它适用目

11、前为止的物理学研究的一切领域，即不仅目前为止的物理学研究的一切领域，即不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域。高速领域。动量守恒定律动量守恒定律项目公式公式内容内容应用对象应用对象动量守恒动量守恒条件条件特点特点系统不受外力或所受外力的合力为系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。零，这个系统的动量就保持不变。系统系统研究的系统不受外力或合外力为零，或满研究的系统不受外力或合外力为零，或满足系统所受外力远小于系统内力。足系统所受外力远小于系统内力。动量是矢量，式中动量的确定动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物。一般取

12、地球为参照物。小小 结结练习练习 一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将（续敲打下，这辆平板车将（）A A、左右来回运动、左右来回运动B B、向左运动、向左运动C C、向右运动、向右运动D D、静止不动、静止不动A课堂练习课堂练习:在光滑水平面上有甲、乙两小球，它们的在光滑水平面上有甲、乙两小球，它们的质量分别为质量分别为1kg1kg和和4kg4kg，甲球以，甲球以10m/s10m/s的速度向右的速度向右运动，乙球以运动，乙球以5m/s5m/s的速度向左运动，两球发生的速度向左运动，两球发生正碰后，乙球以正碰后，乙球以1m/s1m/s的速度继续向左运动。求：的速度继续向左运动。求：（1 1）甲球碰撞后的速度）甲球碰撞后的速度（2 2）甲、乙两球各自受到的冲量）甲、乙两球各自受到的冲量-6m/s16kg.m/s