1.3动量守恒定律 课件(共17张PPT)物理人教版(2019)选择性必修第一册

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1.3动量守恒定律 课件(共17张PPT)物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共17张PPT)
1.3动量守恒定律
第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,得出碰撞前后两小车的动量之和不变的结论。对于冰壶的碰撞也是这样的吗?怎样证明这一结论呢?这是一个普遍的规律吗?
问 题
地面光滑,小球以v做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后,小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么?
发生碰撞
小球受到力的作用
单个物体
思考
对于单个物体,动量不变的条件是:
物体不受外力的作用(或所受外力的矢量和为零)。
外力
外界对物体施加的力,简称外力
两个物体
碰撞后,A、B小球各自动量有没有变化?
碰撞后,A、B小球的总动量是否发生变化?
思考
碰 前
碰 后
v1
v2
v1′
v2′
m1
m1
m2
m2
A
B
A
B
N1
N2
G1
G2
F
F′
系统:有相互作用的物体构成一个系统
内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力:
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
一、系统、内力、外力
N1
N2
G1
G2
F
F′
例1:光滑水平面上存在A、B两小球,将两球看成一个系统,当AB两球相碰时,属于内力的有哪些力,属于外力的有哪些力?
例2:质量为M的小车,静止在光滑的水平面上,现有一个质量为m的小铁块,以初速度v0从左端滑上小车, m相对M运动时,m与M之间存在滑动摩擦力:
(1)分析m与M各自受力情况
(2)将m与M看成一个系统,分析哪些力属于内力,
哪些力属于外力?
例3:两小球在光滑水平面上做匀速运动,质量分别是m1和m2,沿同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1>v2,经过一段时间后,m1追上了m2,两球发生碰撞,碰撞后仍然在同一直线上,速度分别是v1′和v2′,
设碰撞时两球间的作用力为F,取向右为正方向。
v1
v2
v1′
v2′
m1
m1
m2
m2
(1)对m1列动量定理
(2)对m2列动量定理
(3)证明:
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2
v1
v2
v1′
v2′
m1
m1
m2
m2
对m1:
-Ft = m1v′1- m1v1
对m2:
Ft = m2v′2 -m2v2
m1v′1+ m2v′2= m1v1+ m2v2
p′1+ p′2= p1+ p2
结论:
以向右为正方向
N1
N2
G1
G2
F
F
m1
m2
例4:一质量为M的木板车放在光滑水平地面上,质量为m的物块以水平初速度v0滑上长木板,m和M两者之间的滑动摩擦力大小为f,经过一段时间t,二者获得共同速度v,取向右为正方向,试证明:m v0=(m+M)v.
1. 内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0, 这个系统的总动量保持不变。
2. 表达式
二、动量守恒定律
例5:两个小球在光滑水平面上沿同一直线向右运动,B球在前.A球在后.mA=2kg,mB=1kg,vA=3m/s,vB=1m/s,当A球与B球发生碰撞后,A、B两球仍都向右运动,vA′=2m/s,vB′=3m/s


vA
vB
vA′
vB′
碰前动量:
碰后动量:
因为
所以碰撞前后动量守恒.
例6:A球沿光滑水平面向右运动,vA=3m/s, mA=1kg,mB=2kg,A球与静止的B球发生碰撞,碰后A球向左运动,速度大小vA′=1m/s、B球向右运动,速度大小vB′=2m/s ,某人对这个碰撞是这么认为的,你赞同吗?
碰前动量:
碰后动量:
所以这个碰撞过程动量不守恒.
vA
vA′
vB′
v
m1
m2
例7. 在列车编组站里,一辆质量为1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s 的速度运动,碰上一辆质量为2.2×104 kg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。
例8. 一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽。此时,火箭突然炸裂成两块(如图),其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。
三.动量守恒条件
(1)严格条件:系统不受外力(或所受的外力矢量和为零时),系统动量守恒
(2)近似条件:系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中系统的动量可看成近似守恒。
(3)单向条件:若系统在某一方向上不受外力,则系统在该方向上动量守恒。

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