人教版2019選擇性必修一 1.3 動量守恒定律 20張

1.3動量守恒定律

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m2m1一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力1.系統(tǒng)：有相互作用的兩個(gè)（或兩個(gè)以上）物體構(gòu)成一個(gè)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。N1G1N2G2F1F2系統(tǒng)內(nèi)力外力

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m2m1m2m1AB二、動量守恒定律——理論推導(dǎo)1：牛頓運(yùn)動定律光滑F(xiàn)1F2

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m2m1m2m1AB二、動量守恒定律——理論推導(dǎo)2：動量定理光滑F(xiàn)1F2如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。三、動量守恒定律1、內(nèi)容：2、表達(dá)式：①②③3.守恒條件：（具備下列條件之一，動量就守恒）1）系統(tǒng)不受外力（理想化）：

宇宙中兩星球碰撞、微觀粒子碰撞2）系統(tǒng)所受合外力為0m1v1m2v2地面光滑v1>v23）系統(tǒng)在某一方向上不受外力或合外力為0，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒.4）系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力或者某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力.爆炸瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力，動量守恒地面光滑(mA+mB)gN水平方向上動量守恒地面粗糙(mA+mB)gNf動量不守恒ABB沿斜面下滑判斷系統(tǒng)動量是否守恒

炮彈與炮身之間的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于摩擦力f，可以忽略不計(jì)，所以水平方向上動量守恒。fmgN炮彈發(fā)射過程例1地面光滑(mA+mB)gN地面粗糙(mA+mB)gNfBfAfA=fB：合外力為零，動量守恒fA≠fB：合外力不為零，動量不守恒合外力為零，動量守恒ABA、B之間連接著壓縮的輕質(zhì)彈簧，松開彈簧的過程中，動量是否守恒？例2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(yùn)動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動，求貨車碰撞后運(yùn)動的速度。分析：1.研究對象：3.是否守恒：2.受力分析：兩輛貨車組成的系統(tǒng)重力、摩擦力，相互碰撞產(chǎn)生的力水平方向因碰撞產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于摩擦力這個(gè)外力，所以水平方向上動量守恒.解：兩貨車組成的系統(tǒng)動量守恒碰前總動量m1v1（m1+m2）v碰后總動量=得碰后仍然向右運(yùn)動例1一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡?；鸺谠擖c(diǎn)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.分析：1.研究對象：3.是否守恒：2.受力分析：火箭重力、炸裂時(shí)的內(nèi)力所受外力和不為零，但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力，動量守恒解：火箭炸裂前后動量守恒炸前總動量mvm1v1+（m-m1）v2炸后總動量=得例24.動量守恒定律的適用范圍1）適用于低速運(yùn)動問題，也適用于高速運(yùn)動問題.2）適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子.5.應(yīng)用注意2）同一性：即所用速度都是相對同一參考系.1）矢量性：動量守恒定律表達(dá)式時(shí)矢量式，列方程前規(guī)定正方向.3）瞬時(shí)性：若系統(tǒng)動量守恒，則不僅初、末狀態(tài)動量守恒，其間過程的每一時(shí)刻動量都是守恒的.普適性思考與討論如圖所示，一個(gè)質(zhì)量是0.2kg的鋼球，以2m/s的速度斜射到堅(jiān)硬的大理石板上，入射的角度是45?，碰后被斜著彈出，彈出的角度也是45?，速度仍為2m/s。請你用作圖的方法求出鋼球動量變化的大小和方向。p=0.4kg?m/sp′=0.4kg?m/s?p=0.56kg?m/s1.在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端。在連續(xù)敲打下，這輛車能持續(xù)地向右運(yùn)動嗎？說明理由.人、車、錘組成系統(tǒng)，錘打車屬于系統(tǒng)內(nèi)力。在光滑水平面上，系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)總動量守恒。解析：初狀態(tài)系統(tǒng)總動量為零，若錘連續(xù)敲打，車持續(xù)向右運(yùn)動，則動量將不為零，違反動量守恒定律。2.A、B兩個(gè)物體在同一直線上沿同一方向運(yùn)動，A的質(zhì)量是5kg，速度是9m/s,B的質(zhì)量是2kg，速度是6m/s,.A從后面追上B，它們相互作用一段時(shí)間后，B的速度增大為10m/s，方向不變，這時(shí)A的速度是多大？方向如何？以上過程中除A、B兩物體的相互作用力外，其他力可以忽略.解析：A、B系統(tǒng)動量守恒3.質(zhì)量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g，靜止在光滑水平桌面上的木塊，并留在木塊中。子彈留在木塊中后，木塊運(yùn)動的速度是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又是多大？解析：子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒4.A、B兩個(gè)粒子都帶正電，B的電荷量是A的2倍，B的質(zhì)量是A的4倍.A以已知速度v向靜止的B粒子飛去.由于庫倫斥力，它們之間的叫縮短到某一極限值后又被彈開，然后各自以新的速度做勻速直線運(yùn)動.設(shè)作用前后它們的軌跡都在同一直線上，請?jiān)谝陨咸峁┑男畔⒅羞x擇有用的已知條件，計(jì)算當(dāng)A、B之間的距離最近時(shí)它們各自的速度.解析：A、B兩個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動量守恒A粒子：mvB粒子：4m

A、B相距最近時(shí)速度相等5.某機(jī)車以0.8m/s的速度駛向停在鐵軌上的15節(jié)車廂，與它們對接.機(jī)車與第一節(jié)車廂相碰后，它們連在一起具有一個(gè)共同的速度，緊接著又與第二節(jié)車廂相碰，就這樣，直至碰上最后一節(jié)車廂.設(shè)機(jī)車和車廂的質(zhì)量都相等，求：與最后一節(jié)車廂相碰后車廂的速度。鐵軌的摩擦忽略不計(jì).解析：機(jī)車和15節(jié)車廂組成的系統(tǒng)動量守恒6.甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線相向運(yùn)動，甲物體的速度是6m/s,乙物體的速度是2m/s.碰撞后兩物體沿各自原方向的反方向運(yùn)動，速度都是4m/s.球甲、乙兩物體的質(zhì)量之比.解析：甲乙組成的系統(tǒng)動量守恒碰前：v甲=6m/s，v乙=-2m/s碰后：v′甲=-4m/s，v′乙=4m/s7.細(xì)線下吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的沙袋，構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長為l.一顆