资源简介

(共25张PPT)
第1章　动量守恒定律
第3节　动量守恒定律
研究两个相互作用的台球，会有什么收获呢
导入新课
　　情境A：物体在光滑水平面同向运动（如图所示），且v2>v1。
环节一：动量守恒定律的推导
　　A、B的质量分别是m1和m2，速度分别是v1、v2。碰后物体A、B的速度分别为v1'和v2'。碰撞过程中，B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2。碰撞时间很短，用Δt表示。
环节一：动量守恒定律的推导
　　情境B：物体在粗糙水平面同向运动（如图所示），且v2>v1。
环节一：动量守恒定律的推导
　　A、B的质量分别是m1和m2，速度分别是v1、v2。碰后物体A、B的速度分别为v1'和v2'。碰撞过程中，B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2。碰撞时间很短，用Δt表示。
环节一：动量守恒定律的推导
　　情境C：物体在光滑水平面反向运动（如图所示）。
环节一：动量守恒定律的推导
　　A、B的质量分别是m1和m2，速度分别是v1、v2。碰后物体A、B的速度分别为v1'和v2'。碰撞过程中，B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2。碰撞时间很短，用Δt表示。
环节一：动量守恒定律的推导
　　由两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。
例如，研究炸弹的爆炸时，它的所有碎片及产生的燃气构成的整个系统是研究对象。
系统中物体间的作用力，叫作内力。系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力。
环节一：动量守恒定律的推导
环节一：动量守恒定律的推导
由情境A、C分析可知，当系统所受外力为0时，系统的动量变化量为0，即系统的动量守恒。
情境B中，两物体所受的合力不为0，由下面的公式可知，此时系统的动量变化量为0，即系统的动量不守恒。
　　情境B中，物体A、B受到的重力、支持力和摩擦力都是外力。
环节一：动量守恒定律的推导
结论：如果系统不受外力（理想条件下）或所受外力的矢量和为0（如情境A和C），那么相互作用前后系统的总动量不变。即系统不受外力（理想条件下）或所受外力的矢量和为0（如情境A和C）时，系统的动量守恒。
动量守恒定律的表达式
环节二：动量守恒定律
烧断细线后，由于弹力作用，两小车分别向左、右运动，它们都具有了动量，它们的总动量是否增加了
环节二：动量守恒定律
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的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。
大家觉得这个系统的动量守恒吗 为什么 若碰撞过程中系统的动量守恒，求出碰后速度。
环节二：动量守恒定律
碰撞过程中的撞击力远远大于摩擦力，即碰撞过程中摩擦力可忽略不计，因此系统的动量近似守恒。
环节二：动量守恒定律
碰撞前的总动量：p=mv1
碰撞后的总动量：p'=（m1+m2）v
由动量守恒定律可得m1v1=（m1+m2）v,
代入数据解得v=0.9 m/s,与初速度同向。
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，火箭突然炸成两块，其中质量为m的一块沿与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。
环节二：动量守恒定律
研究对象：炸裂形成的两部分组成的系统。
系统竖直方向所受的外力为重力，不为0。
系统水平方向不受其他外力，故系统水平方向的动量守恒。
环节二：动量守恒定律
炸裂前的总动量：p=mv
炸裂后的总动量：p'=-m1v1+（m-m1）v2
根据动量守恒定律可得mv=-m1v1+（m-m1）v2
注意：爆炸瞬间的相互作用力远远大于重力，因此可忽略重力，整个系统的动量守恒。
注意 ,方向与v同向。
动量守恒的条件：
（1）系统不受外力。
（2）系统所受外力的矢量和为0。
（3）系统所受外力远远小于物体间的相互作用力。
（4）系统在某一方向上不受外力或所受外力的矢量和为0时，可认为系统在该方向上的分动量是守恒的。
环节二：动量守恒定律
环节三：动量守恒定律的适用范围
环节三：动量守恒定律的适用范围
牛顿运动定律只适用于对宏观物体的分析且多数用于恒力作用的计算，对于变力作用的物体，使用牛顿运动定律较为繁琐。
在自然界中，大到天体之间的相互作用，小到质子、电子等微观粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律。
使用动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关，能减少中间步骤，使解题过程简化。
环节四：课堂小结
课堂练习
1.关于动量守恒的条件，下列说法中正确的有（ ）
A.只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒
B.只要系统受外力做的功为0，动量守恒
C.只要系统所受到合力的冲量为0，动量守恒
D.系统加速度为0，动量不一定守恒
C
课堂练习
　 2.如图所示，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统 （ ）
A.动量守恒，机械能守恒
B.动量守恒，机械能不守恒
C.动量不守恒，机械能守恒
D.动量不守恒，机械能不守恒
B
课堂练习
　　3.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M 的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是
（ ）
A.M和m组成的系统动量守恒
B.M和m组成的系统所受合力方向向上
C.M和m组成的系统水平方向动量守恒
D.M和m组成的系统竖直方向动量守恒
C
谢谢观看
Thank you

展开更多......

收起↑