三、動量守恒定律

1、第十六章 動量守恒定律復(fù)習(xí)回顧三、動量守恒定律 兩個人的速度之間有怎樣的關(guān)系呢？ 在連續(xù)的敲打下，平板車會怎樣運動呢？思考與討論1、系統(tǒng) 內(nèi)力和外力 （1）系統(tǒng)：存在相互作用的幾個物體所組成的整體，稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取。（2）內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體間的相互作用力稱為內(nèi)力。（3）外力：系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個物體上的力，稱為外力。 注意：內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只有在確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。2、動量守恒定律的推導(dǎo) G1 G2N1 N2F1 F2 對m1和m2分別用動量定理有： 對m1: F1 t=m1v1-m1v1對m2: F2 t=m2v2-m2

2、v2代入整理有： 由牛頓第三定律知： F1t = - F2t3、動量守恒定律 (1)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，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結(jié)論叫做動量守恒定律。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式： 對由兩個物體組成的系統(tǒng)有： p=0p1= -p2（兩物系統(tǒng)）定律的表達(dá)式是矢量式，解題時選取正方向后用正、負(fù)來表示方向，將矢量運算變?yōu)榇鷶?shù)運算。(3)注意點：系統(tǒng)性、矢量性、同時性、同一性 應(yīng)用時需注意區(qū)分內(nèi)力和外力 區(qū)分外力的矢量和和合外力：“外力的矢量和”是指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點后算出的矢量和； “合外力”則是作用在某個物體(質(zhì)點)上的外力的矢量和明確“不變量”絕不是“

3、守恒量”，確切理解“守恒量”是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵、動量守恒定律成立條件 在滿足下列條件之一時，系統(tǒng)的動量守恒：（1）不受外力或受外力之和為零，系統(tǒng)的總動量守恒（2）系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動量守恒（3）系統(tǒng)在某一方向上滿足上述（1）或（2），則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒 系統(tǒng)動量是否守恒為什么只強(qiáng)調(diào)“不受外力”或“所受外力之和為零”，而不管內(nèi)力的變化情況呢？結(jié)論： 內(nèi)力不能引起系統(tǒng)動量的變化，系統(tǒng)動量的變化是由外力引起的；內(nèi)力只能引起系統(tǒng)內(nèi)動量的轉(zhuǎn)移。5、動量守恒定律適用范圍動量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一。大到星球的宏觀系統(tǒng)，小到基本粒子的微觀系統(tǒng)，無論系統(tǒng)內(nèi)各物體之

4、間相互作用是什么力，只要滿足上述條件，動量守恒定律都是適用的。拓展：動量守恒定律反映了系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用過程中所遵循的物理規(guī)律，和牛頓運動定律相一致，但它在具體處理問題時，在某些方面顯現(xiàn)出比用牛頓運動定律解題簡潔、明了的特點。特別當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)受力情況不明或者相互作用力是變力時，用牛頓第二定律計算很繁雜，甚至無法處理；而動量守恒定律只管發(fā)生相互作用前后的狀態(tài)，不必過問具體的相互作用細(xì)節(jié)，因而避免了直接運用牛頓運動定律解題所遇到的困難，使問題簡化。 在連續(xù)的敲打下，平板車會怎樣運動呢？ 在光滑的水平面上有一輛平板車，車上有一個單擺。在連續(xù)擺動下，這輛車能持續(xù)地向右運動嗎？請說明理由。【問題1】關(guān)于動

5、量守恒的條件，下列說法中正確的是A只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動量不可能守恒B只要系統(tǒng)內(nèi)某個物體做加速運動，動量就不守恒C只要系統(tǒng)所受合外力恒定，動量守恒D只要系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒 【問題2】如圖所示，氣球與繩梯的質(zhì)量為M，氣球的繩梯上站著一個質(zhì)量為m的人，整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，不計空氣阻力，則當(dāng)人沿繩梯向上爬時，對于人和氣球（包括繩梯）這一系統(tǒng)來說動量是否守恒？為什么？【問題3】如圖，木塊和彈簧相連放在光滑的水平面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)，入射時間極短，之后木塊將彈簧壓縮，關(guān)于子彈和木塊組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是A從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中，系統(tǒng)動量守

6、恒B子彈射入木塊的過程中，系統(tǒng)動量守恒C木塊壓縮彈簧的過程中，系統(tǒng)動量守恒D上述任何一個過程動量均不守恒【問題4】在光滑水平面上的A、B兩小車中間有一輕彈簧，如圖所示。用手抓住小車，并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法中正確的是 A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零 B先放開左手，再放開右手后，動量不守恒 C先放開左手，再放開右手后，總動量向左 D無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零【問題5】在列車編組站里，一輛m1=1.8104kg的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后運動的速度?！締栴}6】爆炸問題6、應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟(1)選取研究對象，確定物理過程，即選定在物理過程中滿足動量守恒的系統(tǒng)(2)選取正方向（或建立坐標(biāo)系）和參考系（一般以地面為參考系）(3)根據(jù)動量守恒定律列方程(4)統(tǒng)一單位，代入數(shù)據(jù)，求解得結(jié)果注意：若速度為相對某物的速度，是指相對于作用以后某物的運動速度小結(jié)2、動量守恒定律具有研究對象的系統(tǒng)性、物理量的矢量性、狀態(tài)的同時性及參考系的