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文檔簡介
動量守恒定律年級:高二年級學(xué)科:高中物理(人教版)情境展現(xiàn)
汽車碰撞試驗中,哪些問題值得我們從物理學(xué)視角進(jìn)行研究?問題提出
1、汽車碰撞試驗中,影響汽車狀態(tài)改變的因素是什么?
2、從安全角度考慮,為了減少汽車碰撞過程中的傷害,在汽
車設(shè)計上該如何優(yōu)化?
3、從安全角度考慮,汽車在行駛過程中要注意什么?
……等等?模型建構(gòu)
ABm2m1
m2m1F2F1在碰撞過程中,分別對m1和m2分析
由動量定理得
對m1
F1t=m1v1’
–m1v1對m2
F2t=m2v2’
–
m2v2由牛頓第三定律可知
F1=–F2
上面的表達(dá)式蘊含了什么涵義呢?
ABm2m1
FN2G2FN1G1F2F1系統(tǒng)內(nèi)力綜合分析1.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
ABm2m1
F2F1綜合分析
碰撞前系統(tǒng)的動量碰撞后系統(tǒng)的動量碰撞前后系統(tǒng)動量相等深度思考
1.如果上述相互作用力為變力,上述等式還成立嗎?2.如果該過程物體受到地面摩擦力,上述等式還成立嗎?
ABm2m1
F2F1FfFf3.如果摩擦力相較于F1,F2很小,上述等式還成立嗎?對m1
F1t-Fft=m1v1’
–m1v1對m2
F2t
-Fft=m2v2’
–
m2v2F1=–F2
3、適用條件:(1)不受外力;(理想條件)(2)受到外力,但外力合力為零;(實際條件)2、表達(dá)式:
①
②1、內(nèi)容:如果一個系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,或者內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。(3)受到外力,且外力合力不為零,但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力
外力可以忽略不計;(近似條件)動量守恒定律深度思考打擊、碰撞、爆炸均符合動量守恒定律(1)系統(tǒng)性(2)矢量性:
選取正方向進(jìn)行計算(3)瞬(同)時性:
左邊是作用前某時刻系統(tǒng)動量的和,右邊是作用后某時刻系統(tǒng)動量的和(4)相對性:速度必須是相對同一參照物的。4、動量守恒定律的“四性”理解:①本題中相互作用的系統(tǒng)是什么?②分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用?是否符合動量守恒的條件?碰撞前、后摩擦力和空氣阻力符合
m1m2系統(tǒng)FN1FN2F2內(nèi)力外力F1G1G2解:以v1方向為正方向設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v共解得v共=0.9m/s方向與v1方向相同例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。③本題中研究的是哪一個過程?
m1m-m1解出分母為正值,則v2為正值,即剩余部分沿原方向運動解:以v方向為正方向例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。生活場景的應(yīng)用速滑接力比賽斯諾克比賽冰壺比賽正負(fù)電子對撞實驗宇宙大爆炸原子核裂變反應(yīng)高速微觀領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)律運用以下圖片來自學(xué)科網(wǎng)1.動量守恒定律只涉及過程始末兩個狀態(tài),與過程中力的細(xì)節(jié)無關(guān)。2.動量守恒定律不僅適用于宏
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