第三節(jié)動(dòng)量守恒定律

1、第三節(jié)第三節(jié) 動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律 想像遠(yuǎn)比知識(shí)重要，知識(shí)有涯，而想想像遠(yuǎn)比知識(shí)重要，知識(shí)有涯，而想像能環(huán)抱整個(gè)世界。像能環(huán)抱整個(gè)世界。 愛(ài)因斯坦愛(ài)因斯坦哪里有天才，我只是把別人喝咖啡的工夫用在了工作哪里有天才，我只是把別人喝咖啡的工夫用在了工作上罷了。有的人知識(shí)貧乏，對(duì)天才缺乏正確的認(rèn)識(shí)總上罷了。有的人知識(shí)貧乏，對(duì)天才缺乏正確的認(rèn)識(shí)總以為自己頭腦笨，沒(méi)天賦，于是失去了上進(jìn)心以為自己頭腦笨，沒(méi)天賦，于是失去了上進(jìn)心 -魯迅魯迅一、幾個(gè)基本概念一、幾個(gè)基本概念二、動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)二、動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)三、動(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律四、用動(dòng)量守恒定律解題思路四、用動(dòng)量守恒定律解題思路一、幾

2、個(gè)基本概念一、幾個(gè)基本概念1 1系統(tǒng)：相互作用的物體組成的整體系統(tǒng)：相互作用的物體組成的整體 叫系統(tǒng)。叫系統(tǒng)。2 2外力：外部其它物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的外力：外部其它物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的 作用力作用力3 3內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力二、動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)二、動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)V1V2m1m2(V2V1)設(shè)：向左為正方向設(shè)：向左為正方向v碰撞之前總動(dòng)量：碰撞之前總動(dòng)量：P=P1+P2=m11+m22v碰撞之后總動(dòng)量碰撞之后總動(dòng)量:P=P1+P2=m11+m22 理論分析理論分析 11111vmvmtF- - = =22222vmvmtF- - = = F1 = F2

3、)(22221111vmvmvmvm-=-22112211vmvmvmvm=即即故故 p = p在碰撞過(guò)程中在碰撞過(guò)程中,三、動(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律v1）內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和）內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變?yōu)榱?，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變22112211vmvmvmvm=2 2）公式：）公式：3 3）守恒條件為：）守恒條件為：a)a)F F合合=0=0（嚴(yán)格條件）（嚴(yán)格條件）c)c)某方向上外力之和為零，在某方向上外力之和為零，在這個(gè)方向上成立這個(gè)方向上成立b)b)F F內(nèi)內(nèi) 遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于F F外外（近似條件）（近似條件）P= PP=

4、 P5 5、動(dòng)量守恒定律四性、動(dòng)量守恒定律四性 ：系統(tǒng)性：描述的對(duì)象是由兩個(gè)以上的物體構(gòu)系統(tǒng)性：描述的對(duì)象是由兩個(gè)以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)成的系統(tǒng) 。矢量性矢量性 ：系統(tǒng)內(nèi)各物體相互作用前后均在同：系統(tǒng)內(nèi)各物體相互作用前后均在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)首先選定正方向一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)首先選定正方向 。相對(duì)性相對(duì)性 ：達(dá)式中各速度必須是相對(duì)同一參考：達(dá)式中各速度必須是相對(duì)同一參考系。一般以地面為參考系。系。一般以地面為參考系。 同時(shí)性同時(shí)性 ：初態(tài)動(dòng)量的速度都應(yīng)該是互相作用：初態(tài)動(dòng)量的速度都應(yīng)該是互相作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，末態(tài)動(dòng)量中的速度前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，末態(tài)動(dòng)量中的速度都必須是相互作用后同一時(shí)刻

5、的瞬時(shí)速度。都必須是相互作用后同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。動(dòng)量守恒定律：動(dòng)量守恒定律：不僅適用于不僅適用于正碰正碰，也適用于，也適用于斜碰斜碰；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于兩個(gè)物體組成的不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)，也適用于，也適用于多個(gè)多個(gè)物體組成的物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)。2 2、定律既適用于宏觀物體的相互作用，也適用于微、定律既適用于宏觀物體的相互作用，也適用于微觀粒子的相互作用，不管是低速還是高速問(wèn)題均適用。觀粒子的相互作用，不管是低速還是高速問(wèn)題均適用。使用范圍廣泛使用范圍廣泛普適性普適性 兩小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，相互排斥的磁力

6、屬于內(nèi)兩小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，相互排斥的磁力屬于內(nèi)力，整個(gè)系統(tǒng)的外力即重力和支持力的和為零，所以力，整個(gè)系統(tǒng)的外力即重力和支持力的和為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒。系統(tǒng)動(dòng)量守恒。思考分析思考分析 系統(tǒng)所受的外力有：重力、地面對(duì)木塊支持系統(tǒng)所受的外力有：重力、地面對(duì)木塊支持力、豎直墻對(duì)彈簧的支持力，三者之和不為零，所力、豎直墻對(duì)彈簧的支持力，三者之和不為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。 v例例1如圖如圖2所示，光滑水平面上所示，光滑水平面上A、B兩小車(chē)兩小車(chē)間有一彈簧，用手抓住小車(chē)并將彈簧壓縮后使間有一彈簧，用手抓住小車(chē)并將彈簧壓縮后使兩小車(chē)均處于靜止?fàn)顟B(tài)將兩小車(chē)及彈簧看做兩小車(chē)均處于靜止?fàn)顟B(tài)將兩

7、小車(chē)及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是一個(gè)系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是()vA兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零vB先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，動(dòng)量不守恒先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，動(dòng)量不守恒vC先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，總動(dòng)量向左先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，總動(dòng)量向左vD無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但不一定為零都保持不變，但不一定為零ACD例例2：在下列幾種現(xiàn)象中，運(yùn)動(dòng)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守：在下列幾種現(xiàn)象中，運(yùn)動(dòng)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是（恒的是（ ）A。在靜止的光滑水平面上，車(chē)上的人從車(chē)頭車(chē)尾。在靜止的光滑水平面上

8、，車(chē)上的人從車(chē)頭車(chē)尾B。水平放置的輕彈簧，一輛固定于墻上，另一端與置。水平放置的輕彈簧，一輛固定于墻上，另一端與置于光滑水平面上的物體相連，開(kāi)始時(shí)彈簧已有伸長(zhǎng)，放于光滑水平面上的物體相連，開(kāi)始時(shí)彈簧已有伸長(zhǎng)，放手后物體在彈力的作用下運(yùn)動(dòng)手后物體在彈力的作用下運(yùn)動(dòng)C。甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽，甲隊(duì)獲勝。甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽，甲隊(duì)獲勝D。汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，某。汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻拖車(chē)突然脫鉤離開(kāi)汽車(chē)，由于司機(jī)沒(méi)有發(fā)覺(jué)而保持時(shí)刻拖車(chē)突然脫鉤離開(kāi)汽車(chē)，由于司機(jī)沒(méi)有發(fā)覺(jué)而保持汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力不變，在拖車(chē)沒(méi)有完全停下來(lái)的任何一段汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力不變，在拖車(chē)沒(méi)有完

9、全停下來(lái)的任何一段時(shí)間時(shí)間AD例題例題3、在光滑水平面上有甲、乙兩小球，、在光滑水平面上有甲、乙兩小球，它們的質(zhì)量分別為它們的質(zhì)量分別為1kg和和4kg，甲球以，甲球以10m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，乙球以的速度向左運(yùn)動(dòng)，乙球以5m/s的速度向右運(yùn)的速度向右運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生正碰后，乙球以動(dòng)，兩球發(fā)生正碰后，乙球以1m/s的速度繼的速度繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。求：續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。求：（1）甲球碰撞后的速度）甲球碰撞后的速度（2）甲、乙兩球各自受到的沖量）甲、乙兩球各自受到的沖量高中物理 選修35十六十六第章動(dòng)量守恒定律 在列車(chē)編組站里，一輛在列車(chē)編組站里，一輛 m1 = 1.8104 kg 的貨車(chē)在平直軌道上以的貨車(chē)

10、在平直軌道上以 v1 = 2 m/s 的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛輛 m2 = 2.2104 kg 的靜止貨車(chē)，它們碰撞后結(jié)合在的靜止貨車(chē)，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車(chē)碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車(chē)碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。v1m2m1例題例題 4本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？件？ 本題中研究的是哪一個(gè)過(guò)程？該過(guò)程的初狀態(tài)和末狀態(tài)本題中研究的是哪一個(gè)過(guò)程？該過(guò)程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？分別是什么？4、寫(xiě)出動(dòng)量守恒表達(dá)式，求解計(jì)算、寫(xiě)出動(dòng)量守恒表

11、達(dá)式，求解計(jì)算系統(tǒng)確定系統(tǒng)確定守恒條件確定守恒條件確定狀態(tài)確定狀態(tài)確定參考系確定參考系確定正方向確定正方向確定6、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟：、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟：1、選取適當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象（系統(tǒng)）、選取適當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象（系統(tǒng)）3、選定參考系，并選取正方向。確定初、末狀、選定參考系，并選取正方向。確定初、末狀態(tài)各物體的動(dòng)量態(tài)各物體的動(dòng)量2、進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒、進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒（矢量性）（矢量性）（相對(duì)性）（相對(duì)性）（同時(shí)性）（同時(shí)性）v例例5、A、B兩物體的中間用一段細(xì)繩相連并有一壓縮兩物體的中間用一段細(xì)繩相連并有一壓縮的彈簧，放在平板小車(chē)的彈簧，放在平

12、板小車(chē)C上后，上后，A、B、C均處于靜止均處于靜止?fàn)顟B(tài)若地面光滑，則在細(xì)繩被剪斷后，狀態(tài)若地面光滑，則在細(xì)繩被剪斷后，A、B從從C上上未滑離之前，未滑離之前，A、B在在C上向相反方向滑動(dòng)的過(guò)程中。上向相反方向滑動(dòng)的過(guò)程中。vA若若A、B與與C之間的摩擦力大小相同，則之間的摩擦力大小相同，則A、B組組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量不守恒系統(tǒng)動(dòng)量不守恒vB若若A、B與與C之間的摩擦力大小不相同，則之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量不守恒系統(tǒng)動(dòng)量不守恒vC若若A、B與與C之間的摩擦力大小不相同，則之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒vD以上說(shuō)法均不對(duì)以上說(shuō)法均不對(duì)C項(xiàng)目項(xiàng)目動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律內(nèi)容內(nèi)容系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量就保持不變。這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量就保持不變。公式公式應(yīng)用對(duì)象應(yīng)用對(duì)象物體系統(tǒng)物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒條動(dòng)量守恒條件件研究的研究的系統(tǒng)不受外力系統(tǒng)不受外力或或合外力為零合外力為零，或，或滿(mǎn)足系統(tǒng)所受滿(mǎn)足系統(tǒng)所受內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。特點(diǎn)特點(diǎn)動(dòng)量是矢量，式中動(dòng)量的確定一般取地動(dòng)量是矢量，式中動(dòng)量的確定一般取地球?yàn)閰⒄瘴?。球?yàn)?/p>