動量守恒定律

1、請同學自己設(shè)計物理情景請同學自己設(shè)計物理情景,由牛頓定律導出動量守恒由牛頓定律導出動量守恒的表達式的表達式.2121,ttFF)(),(2222211111vvmtFvvmtF22112211vmvmvmvmF2F1 內(nèi)力對系統(tǒng)總動量為什么沒有影響？內(nèi)力對系統(tǒng)總動量為什么沒有影響？問題：問題：討論：由于系統(tǒng)中內(nèi)力總是成對（作討論：由于系統(tǒng)中內(nèi)力總是成對（作用與反作用）出現(xiàn)的，引起相互作用用與反作用）出現(xiàn)的，引起相互作用的的兩個部分的動量變化兩個部分的動量變化是大小相等、是大小相等、方向相反的，因而對系統(tǒng)的方向相反的，因而對系統(tǒng)的總動量總動量（動量的矢量和）沒有影響。（動量的矢量和）沒有影響。0

2、pppptFtF212121動量守恒定律動量守恒定律對于兩個物體組成的系統(tǒng)，可表示為：對于兩個物體組成的系統(tǒng)，可表示為：總總pp內(nèi)容內(nèi)容:相互作用的物體，如果不受外力作用相互作用的物體，如果不受外力作用或它們所受的外力之和為零，它們的或它們所受的外力之和為零，它們的總動總動量保持不變量保持不變。22112211vmvmvmvm2、動量守恒條件、動量守恒條件:1、明確系統(tǒng)、明確系統(tǒng) 一判斷系統(tǒng)動量是否守恒一判斷系統(tǒng)動量是否守恒：ABCaV1V2光滑水平面光滑水平面光滑水平面光滑水平面V1V2V0V1V2二二.動量守恒定律的應用動量守恒定律的應用1.利用動量守恒定律解決動力學問題利用動量守恒定律解

3、決動力學問題 (見例見例1) 例例1.如圖所示，車廂長度如圖所示，車廂長度L，質(zhì)量為，質(zhì)量為M，靜止于光滑水平面，靜止于光滑水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以速度的物體以速度v向右運動，與車向右運動，與車廂壁來回碰撞廂壁來回碰撞n次后，靜止于車廂中，這時車廂的速度為次后，靜止于車廂中，這時車廂的速度為： 1、v，水平向右，水平向右 2、0 3、mv/（m+M），水平向右），水平向右 4、mv/（m-M），水平向右），水平向右 總質(zhì)量為總質(zhì)量為M的列車，在平直軌道上以速度的列車，在平直軌道上以速度v勻速勻速行駛，尾部有一節(jié)質(zhì)量為行駛，尾部有一節(jié)質(zhì)量為m的車廂突然脫鉤，設(shè)機的

4、車廂突然脫鉤，設(shè)機車的牽引力恒定不變，阻力與質(zhì)量成正比，則脫鉤車的牽引力恒定不變，阻力與質(zhì)量成正比，則脫鉤車廂停下時，列車前段的速度多大？車廂停下時，列車前段的速度多大？vmMMv)(mMMvvf1f2f1f2V=02、人船模型及應用、人船模型及應用(例例4)例例3：如圖所示，長為：如圖所示，長為L、質(zhì)量、質(zhì)量M為的小船停在靜為的小船停在靜水中，一個質(zhì)量為水中，一個質(zhì)量為m的人站在船頭，若不計水的的人站在船頭，若不計水的粘滯阻力，當人從船頭走到船尾的過程中，船和粘滯阻力，當人從船頭走到船尾的過程中，船和人對地面的位移各是多少？人對地面的位移各是多少？L解析：解析：ms1-Ms2=0L=s1+s

5、2S1=ML/(m+M)S2=mL/(m+M)s1s2強調(diào)運動過程強調(diào)運動過程拓展：拓展：LmMs1s2ms1-Ms2=0s1+s2=LS1=ML/(m+M)S2=mL/(m+M)HMmMmHsLmH-Ms=0L=H+sL=(m+M)H/M 一顆質(zhì)量為一顆質(zhì)量為m、速度為、速度為v0的子彈豎直向上的子彈豎直向上射穿質(zhì)量為射穿質(zhì)量為M的木塊后繼續(xù)上升，子彈上升的的木塊后繼續(xù)上升，子彈上升的最大高度為最大高度為H，木塊上升的最大高度為多少，木塊上升的最大高度為多少？gHv21v0 v2 v1210vMvmmvgh2v22202gM2gH2vmh)(在子彈射穿木塊的瞬間，重力在子彈射穿木塊的瞬間，重

6、力內(nèi)力，內(nèi)力，可以近似為系統(tǒng)動量守恒：可以近似為系統(tǒng)動量守恒： v2 v13.內(nèi)力遠遠大于內(nèi)力的相互作用問題內(nèi)力遠遠大于內(nèi)力的相互作用問題一、三一、三 種種 碰碰 撞撞（1）特點）特點彈性碰撞彈性碰撞碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯鲎步Y(jié)束后，形變?nèi)肯В?）規(guī)律：）規(guī)律：動量守恒動量守恒22112211vmvmvmvm機械能守恒機械能守恒2 222 1122221121212121vmvmvmvm完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞碰撞結(jié)束后，兩個物體合二為一，碰撞結(jié)束后，兩個物體合二為一，以同一速度運動，形變完全保留以同一速度運動，形變完全保留（）特點：（）特點：（）規(guī)律：（）規(guī)律：動量守恒：動量守恒：

7、vmmvmvm)(212211機械能機械能損失：損失：221222211)(212121vmmvmvmEk非彈性碰撞非彈性碰撞（）特點：（）特點：碰撞結(jié)束后，形變部分消失碰撞結(jié)束后，形變部分消失動能有損失動能有損失（）規(guī)律：（）規(guī)律：動量守恒動量守恒22112211vmvmvmvm動能關(guān)系動能關(guān)系: :2 222 1122221121212121vmvmvmvm“一動一靜”的彈性正碰2m11vm請同學根據(jù)兩者質(zhì)請同學根據(jù)兩者質(zhì)量不同情況進行碰量不同情況進行碰后運動可能性判斷。后運動可能性判斷。22222,22,11211,22,1111vmvmvmvmvmvm)(2)()(2111,22112

8、1,1mmvmvmmvmmv得得：分類討論分類討論：碰撞的規(guī)律碰撞的規(guī)律 1、動量一定守恒、動量一定守恒 2、動能不會增加、動能不會增加 3、物體的位置不能突變、物體的位置不能突變 4、只能發(fā)生一次、只能發(fā)生一次例例2 2. .在光滑水平面上放有甲、乙兩球，質(zhì)量分在光滑水平面上放有甲、乙兩球，質(zhì)量分別為別為1kg1kg和和2kg2kg，甲以，甲以V V0 0=3m/s=3m/s的速度向靜止的乙的速度向靜止的乙球作對心碰撞，碰后甲、乙兩球的速度變?yōu)榍蜃鲗π呐鲎?，碰后甲、乙兩球的速度變?yōu)閂 V1 1和和V V2 2，以下各組數(shù)據(jù)可能存在的有，以下各組數(shù)據(jù)可能存在的有 A AV V1 1= = 2m

9、/s2m/s，V V2 2=2.5m/s=2.5m/sB BV V1 1= = 1m/s1m/s，V V2 2=2m/s=2m/sC CV V1 1=0=0，V V2 2=1.5m/s=1.5m/sD DV V1 1=V=V2 2=1m/s=1m/sE EV V1 1=2m/s=2m/s，V V2 2=0.5m/s=0.5m/sBCD例例3.質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m1和和m2的兩物體放在光滑的的兩物體放在光滑的水平面上，在兩物體間有一個被壓縮的輕質(zhì)水平面上，在兩物體間有一個被壓縮的輕質(zhì)彈簧，此時，彈簧具有的彈性勢能為彈簧，此時，彈簧具有的彈性勢能為E0，釋，釋放彈簧后，放彈簧后，m1與與m2在彈

10、簧彈力作用下，由靜在彈簧彈力作用下，由靜止開始運動，則止開始運動，則m1的最終速度為的最終速度為_220112m Emmm()高考復習用書高考復習用書69頁第頁第4題題第第66頁第頁第8題題4.動量守恒中的臨界問題動量守恒中的臨界問題(例例5)2020、（、（1010分）如圖示，質(zhì)量為分）如圖示，質(zhì)量為M M的平板車靜止在光滑的平板車靜止在光滑的水平地面上，小車的左端放一質(zhì)量為的水平地面上，小車的左端放一質(zhì)量為m m的木塊，車的的木塊，車的右端固定一個輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬右端固定一個輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量時沖量I I，木塊便沿車板相右滑行，在與彈簧相碰后又，木塊便沿車板相右滑行，在與彈簧相碰后