動量守恒定律+高二上物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

1.3動量守恒定律第一章

動量守恒定律觀看視頻，猜一下冰壺碰撞前后兩冰壺的動量之和不變的結(jié)論是否還適用，怎樣證明這一規(guī)律普遍適用？一、相互作用的兩個物體的動量改變問題1：單個物體動量改變的原因是什么？例如小球在光滑水平面上撞墻后反彈回來

原因：小球在碰撞過程中受到墻作用力的沖量，使它的

動量發(fā)生改變，且F?t＝p′-p。問題2：兩個小球相撞后，它們的動量是否變化？動量改變的原因是什么？兩個小球相撞后，它們的各自的動量都發(fā)生改變，因為受到對方的沖量。各自動量改變了多少呢？動量的改變量有什么關(guān)系嗎？碰前碰后v1v2v1′v2′m1m1m2m211111vmvmtF-=22222vmvmtF-=∵F1=–F2

即∴故

p=p'或在碰撞過程中,m1所受m2對它的作用力是F1，根據(jù)動量定理：m2所受m1對它的作用力是F2，根據(jù)動量定理：

ABm2m1m2m1m2m1AB光滑F(xiàn)1F2￠￠推導(dǎo)動量的變化【情景】碰撞前后滿足動量之和不變的兩個物體的受力情況是怎么樣的呢？系統(tǒng)及系統(tǒng)的內(nèi)力和外力m2m1FF’m1gm2gN1N2兩個碰撞的物體在受到外部對它們的作用力的矢量和為零的情況下動量守恒。光滑地面【情境1】【情境2】m2m1FF’m1gm2gN1N2粗糙地面ff1.系統(tǒng)：有相互作用的兩個（或兩個以上）物體構(gòu)成一個系統(tǒng)2.內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力3.外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力以上兩個情境，哪個滿足系統(tǒng)總動量和不變？歸納總結(jié)：二、動量守恒定律如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。1、內(nèi)容2、表達式3、適用條件①系統(tǒng)不受外力；(理想條件)②系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實際條件)①②③③系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，外力相對來說可以忽略不計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；(近似條件）④系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒.(單向條件)mv1v2mv1+(-Mv2)=0【思考】斜面B置于光滑水平面上，物體A沿光滑斜面滑下，則AB組成的系統(tǒng)受到幾個作用力？哪些力是內(nèi)力？哪些是外力？系統(tǒng)動量守恒嗎？豎直方向失重：N<(M+m)g系統(tǒng)動量不守恒。水平方向：系統(tǒng)不受外力動量守恒。NMgmgN1N’14．如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，AB是小車內(nèi)半圓弧軌道的水平直徑，現(xiàn)將一小球從距A點正上方高R處由靜止釋放，小球由A點沿切線方向進入半圓軌道后又從B點沖出。不計一切摩擦。在小球與小車相互作用過程中（）A．小車的動量守恒 B．小球和小車的總動量守恒C．小球和小車在豎直方向上動量守恒 D．小球和小車在水平方向上動量守恒D3、動量守恒的條件總結(jié)(1)系統(tǒng)不受外力；(理想條件)(2)系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實際條件)(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，外力相對來說可以忽略不計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；(近似條件）(4)系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒.(單向條件)【例題1】在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2解：沿碰撞前貨車運動的方向為正，設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。

由動量守恒定律可得：所以代入數(shù)值，得：v=0.9m/s，方向向右。

【例題2】

一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡?；鸺谠擖c突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1

。求炸裂后另一塊的速度v2。解：火箭炸裂前的總動量為：火箭炸裂后的總動量為：根據(jù)動量守恒定律可得：解得：x0

m1m2v①找：找研究對象(系統(tǒng)包括那幾個物體)和研究過程；②析：進行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；③定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動量正負號，畫好分析圖；④列：由動量守恒定律列方程；⑤算：合理進行運算，得出最后的結(jié)果，并對結(jié)果進行分析。應(yīng)用動量守恒定律解題的基本步驟和方法：用動量守恒定律與牛頓運動定律兩種方法解題并進行比較取v2水平向右為正方向，則：

v1=-1m/s；v2=2m/s解析用動量守恒定律方法一：mAv2+mBv1=(mA+mB)v

解得，

v=lm／s

【例題】如圖所示，質(zhì)量mB=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運動。當(dāng)t=0時，質(zhì)量mA=2kg的小鐵塊A以v2=2m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2，求：A在小車上停止運動時，小車的速度大小。設(shè)小車的加速度為a1，小鐵塊的加速度為a2，運動時間為t；方法二:用牛頓運動定律所以v1+a1t=v2

-a2t

解得：t＝0.5s得：v=v1-a1t=1+4×0.5=1m/s

【例題】如圖所示，質(zhì)量mB=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運動。當(dāng)t=0時，質(zhì)量mA=2kg的小鐵塊A以v2=2m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2，求：A在小車上停止運動時，小車的速度大小。用動量守恒定律與牛頓運動定律兩種方法解題并進行比較解析1、動量守恒