第16章 動(dòng)量守恒定律

第十六章

動(dòng)量守恒定律想像遠(yuǎn)比知識(shí)重要，知識(shí)有涯，而想像能環(huán)抱整個(gè)世界

——愛(ài)因斯坦第十六章動(dòng)量守恒定律1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量2動(dòng)量和動(dòng)量定理3動(dòng)量守恒定律4碰撞5反沖運(yùn)動(dòng)火箭1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律自然界中常見(jiàn)的碰撞現(xiàn)象新課引入1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律如mA=mB，碰后A球靜止，B球擺角β=α，這說(shuō)明A、B兩球碰后交換了速度；如mA>mB，碰后A、B兩球一起向右擺動(dòng)；如mA<mB，碰后A球反彈、B球向右擺動(dòng)．以上現(xiàn)象說(shuō)明當(dāng)A、B兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，速度變化的情況也不同．1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律兩個(gè)物體發(fā)生碰撞后，速度都發(fā)生變化．兩個(gè)物體的質(zhì)量比例不同時(shí)，它們的速度變化也不一樣．提出問(wèn)題:碰撞前后會(huì)不會(huì)有什么物理量保持不變?兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)．這種碰撞叫做一維碰撞．1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度．①碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不是我們追尋的“不變量”．②必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，才是我們追尋的不變量．一、實(shí)驗(yàn)的基本思路1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律碰撞可能有很多情形1）兩個(gè)質(zhì)量相同的物體相碰撞，兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的物體相碰撞。2）兩個(gè)速度大小相同、方向相反的物體相碰撞，一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體與一個(gè)靜止物體相碰撞。3）碰撞時(shí)可能中間通過(guò)彈簧接觸，碰后分開(kāi)，碰后也可能粘在一起不再分開(kāi)……1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律猜測(cè)：1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律1）如何保證兩個(gè)物體的碰撞是一維的；2）怎樣測(cè)量物體的質(zhì)量；3）怎樣測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度．二、需要考慮的問(wèn)題1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律參考案例一光電門測(cè)速：測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間t，則滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=L/t氣墊導(dǎo)軌碰撞滑塊光電門L1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律單擺測(cè)速：設(shè)擺繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，測(cè)出擺角θ和β，機(jī)械能守恒可得速度為橡皮泥θβ保證兩繩等長(zhǎng)參考案例二1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律橡皮泥打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速：測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△x，可得速度為參考案例三1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律hh斜槽末端切向水平平拋測(cè)速：測(cè)出碰撞前后各球落點(diǎn)到O間的距離XOP、XOM、XON，各球空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同，設(shè)為⊿t，可得速度為v=XOP/⊿t為防止碰撞中A球反彈，有mA＞mB落點(diǎn)確定：參考案例四1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律5）用正確的方法從落點(diǎn)的痕跡找出落點(diǎn)的位置；3）實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量時(shí)間，也不需要測(cè)量桌面的高度；4）能正確判斷小球碰撞前后的落點(diǎn)(m1>m2);說(shuō)明：1）斜槽末端的切線要水平；2）從同一高度釋放小球；實(shí)驗(yàn)探究表明，A、B兩物體碰撞前后的不變量為：1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量第十六章動(dòng)量守恒定律數(shù)據(jù)處理…2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律在上節(jié)課探究的問(wèn)題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量和速度的乘積mv在碰撞前后很可能是保持不變的，這讓人們認(rèn)識(shí)到mv這個(gè)物理量具有特別的意義，物理學(xué)中把它定義為物體的動(dòng)量。用字母P表示動(dòng)量是矢量，方向與速度的方向相同一、動(dòng)量2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律最早提出動(dòng)量概念的是法國(guó)科學(xué)家笛卡爾，十七世紀(jì)，以笛卡兒為代表的西歐的哲學(xué)家們提出了這樣一種觀點(diǎn)：若找到一個(gè)適當(dāng)?shù)奈锢砹縼?lái)描述，運(yùn)動(dòng)的總量是守恒的。這就是運(yùn)動(dòng)不滅的思想。他繼承伽利略說(shuō)法，定義質(zhì)量和速率的乘積為動(dòng)量。笛卡爾認(rèn)為，這是量度運(yùn)動(dòng)的唯一正確的物理量。他的觀點(diǎn)的缺陷，在于忽略了動(dòng)量的方向性。1668年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯在《關(guān)于碰撞對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響》的論文中，明確指出了動(dòng)量的方向性和守恒性。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律牛頓把笛卡爾的定義做了修正，明確的用質(zhì)量和速度的乘積來(lái)定義動(dòng)量。１）表達(dá)式：p=mv

2）單位：在國(guó)際單位制中，千克·米/秒，符號(hào)是kg·m/s3）動(dòng)量是矢量：方向與該時(shí)刻速度的方向相同；4）動(dòng)量是狀態(tài)量；5）動(dòng)量是相對(duì)的，與參考系的選擇有關(guān)。注意：物體的動(dòng)量，總是指物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量，即具有瞬時(shí)性。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律6）動(dòng)量的變化p（1）動(dòng)量變化的意義：動(dòng)量的變化等于相互作用后的動(dòng)量減去相互作用前的動(dòng)量，是兩個(gè)矢量的差，即p=p'-p2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律（2）動(dòng)量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小和方向都改變。PP′（3）動(dòng)量變化的運(yùn)算：ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律PP′不在同一直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則：ΔPPP′ΔP例1一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一塊堅(jiān)硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒(méi)有變化？變化了多少？方向如何？2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律例2質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，與水平地面碰撞時(shí)間極短，離地時(shí)速率為v2，在碰撞過(guò)程中，鋼球動(dòng)量變化為多少？2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律若速度變化,ΔEk可能為零kg·m2/s2

（J）標(biāo)量Ek=mv2/2動(dòng)能若速度變化,則Δp一定不為零kg·m/s（N·s）矢量p=mv動(dòng)量動(dòng)量與動(dòng)能有什么區(qū)別？試推導(dǎo)動(dòng)量與動(dòng)能間量值關(guān)系：2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律在前面所學(xué)的動(dòng)能定理中，我們知道，動(dòng)能的變化是力做功的結(jié)果即力對(duì)位移的積累引起的，那么，動(dòng)量的變化又是什么原因引起的呢？二、動(dòng)量定理設(shè)置物理情景：質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t，速度由v變?yōu)関′表明動(dòng)量的變化與力的作用對(duì)時(shí)間積累效應(yīng)有關(guān)。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律１）定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這個(gè)物體的沖量I，用公式表示為I=Ft2）單位：在國(guó)際單位制中，?！っ?，符號(hào)是N·s

引入沖量3）沖量是矢量：若力的方向不變，則沖量的方向跟這力的方向相同4）沖量是過(guò)程量，反映了力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)力的空間積累效應(yīng)N·m（J）標(biāo)量W=FS功力的時(shí)間積累效應(yīng)N·s矢量I=Ft沖量沖量與功有什么區(qū)別？對(duì)物體系統(tǒng)內(nèi)部，內(nèi)力作用的沖量的矢量和等于零，但內(nèi)力的功的代數(shù)和不一定為零。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律

t0F0FtO由圖可知F-t圖線與時(shí)間軸之間所圍的“面積”表示對(duì)應(yīng)時(shí)間的沖量。如果在一段時(shí)間內(nèi)的作用力是一個(gè)變力，又該怎樣求這個(gè)變力的沖量？公式I=Ft中的F必須取平均值1）動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化2）表達(dá)式：3）理解：（1）過(guò)程量可通過(guò)狀態(tài)量的變化來(lái)反映；（2）表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因；（3）合外力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律動(dòng)量定理的適用范圍1）不但適用于恒力，也適用于變力2）不僅可以解決直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題3）不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過(guò)程，只考慮初末狀態(tài)。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律牛頓第二定律的動(dòng)量表述1）內(nèi)容：物體所受的合外力等于物體動(dòng)量的變化率，即2）牛頓第二定律與動(dòng)量定理的區(qū)別：牛頓第二定律，是一個(gè)瞬時(shí)表達(dá)式動(dòng)量定理是研究物體在合外力持續(xù)作用下的一段時(shí)間內(nèi)的積累效應(yīng)2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律例3一個(gè)質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，撞到前方的豎直墻壁后以8m/s的速度反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為0.01s，求球受到墻壁的平均撞擊力。2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律動(dòng)量定理的應(yīng)用步驟1）確定研究對(duì)象：一般為單個(gè)物體；4）選定正方向，確定動(dòng)量的變化；5）根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。2）明確物理過(guò)程：受力分析，求出合外力的沖量；3）明確研究對(duì)象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律①△P一定，t短則F大，t長(zhǎng)則F??；由Ft=ΔP可知：②t一定，F(xiàn)大則△P大，F(xiàn)小則△P?。虎跢一定，t長(zhǎng)則△P大，t短則△P小?！彌_裝置2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律1）在足球場(chǎng)上，你?？吹竭\(yùn)動(dòng)員用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面飛來(lái)的不是足球而是一塊大石頭，他們會(huì)用頭去頂嗎？2）用不同的力去騎自行車，要達(dá)到同樣的速度，是用力大的先達(dá)到還是用力小的？3）用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？4）雜技表演時(shí)，?？煽匆?jiàn)有人用鐵錘猛擊放在“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，這又是為什么？2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律5）建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的安全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長(zhǎng)的麻繩？小實(shí)驗(yàn)非彈性繩斷橡皮繩不斷2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律報(bào)道1）1962年，一架“子爵號(hào)”客機(jī)，在美國(guó)的伊利奧特市上空與一只天鵝相撞，客機(jī)墜毀，十七人喪生。報(bào)道2）1980年，一架英國(guó)的“鴿式”戰(zhàn)斗機(jī)在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機(jī)墜毀，飛行員彈射逃生……問(wèn)題：小小飛禽何以能撞毀飛機(jī)這樣的龐然大物？瓦碎蛋全2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律科學(xué)漫步1）汽車的碰撞試驗(yàn)2）了解歷史上關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭(zhēng)論2動(dòng)量和動(dòng)量定理第十六章動(dòng)量守恒定律例4關(guān)于沖量和動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是（）A、沖量是反映力的作用時(shí)間積累效果的物理量B、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量C、沖量是物體動(dòng)量變化的原因D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量例5對(duì)于力的沖量的說(shuō)法，正確的是（）A、力越大，力的沖量就越大B、作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大C、F1與其作用時(shí)間t1的乘積F1t1的大小，等于F2與其作用時(shí)間t2的乘積F2t2的大小，則這兩個(gè)沖量相同D、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此推力的沖量為零動(dòng)量不變動(dòng)量變化引起小球動(dòng)量變化的原因是什么？單個(gè)物體對(duì)于單個(gè)物體，動(dòng)量不變的條件是：物體所受外力的矢量和為0，其動(dòng)量不變。3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律將AB看作一個(gè)系統(tǒng)，相互作用力可以看作系統(tǒng)內(nèi)力，則系統(tǒng)受到的外力為零。兩個(gè)物體3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律1）系統(tǒng)：存在相互作用的幾個(gè)物體所組成的整體稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)可按解決問(wèn)題的需要靈活選取。2）內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間相互用力稱為內(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(gè)物體上的力稱為外力。

說(shuō)明：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。一、系統(tǒng)內(nèi)力和外力3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律二、動(dòng)量守恒定律例：設(shè)光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1和v2，且v1>v2，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，m2追上了m1兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1′和v2′。碰撞過(guò)程中第一球所受另一球?qū)λ淖饔昧κ荈1,第二球所受另一球?qū)λ淖饔昧κ荈2,試用牛頓定律分析兩個(gè)小球的碰撞。v2v1v2＇v1＇m2F1F2m1m1m2m1m23動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律思考下列問(wèn)題①分析每個(gè)小球的受力。②兩個(gè)小球在碰撞過(guò)程中所受到的平均作用力F1和F2有什么關(guān)系？③設(shè)兩小球碰撞持續(xù)時(shí)間為Δt，寫出碰撞過(guò)程中小球各自的加速度與所受到的平均作用力、碰撞前后速度的關(guān)系。加速度與平均作用力的關(guān)系是：加速度與碰撞前后速度的關(guān)系是：3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律④結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，推導(dǎo)得到一個(gè)什么表達(dá)式？將上式聯(lián)立整理得：此表達(dá)式的含義是什么？?jī)蓚€(gè)小球碰撞前的總動(dòng)量等于碰撞后的總動(dòng)量。即碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律1）動(dòng)量守恒定律：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量保持不變。2）表達(dá)式：或Δp1=-Δp23）條件：系統(tǒng)不受外力或受到外力的矢量和為0.⑴系統(tǒng)不受外力；⑵系統(tǒng)受到外力，但矢量和為0；具體表現(xiàn)為以下幾種情況：3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律⑶系統(tǒng)所受外力合力不為0，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對(duì)來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；GG⑷系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受外力之和為0，則這個(gè)方向上的動(dòng)量守恒3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律

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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。v1m2m1例題1①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(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？③本題中研究的是哪一個(gè)過(guò)程？該過(guò)程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律例2一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡?；鸺谠擖c(diǎn)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v1。求炸裂后另一塊的速度v2。變化：一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平。火箭在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊，已知爆炸后與初速度的方向一致的那塊彈片（質(zhì)量為m-m1）的速度為v2，求另一塊彈片（質(zhì)量為m1）的速度v1。思考：火箭在爆炸前后，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒嗎？如果不守恒是怎樣變化的？3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟和方法⑴分析題意，確定研究對(duì)象；⑵分析作為研究對(duì)象的系統(tǒng)內(nèi)各物體的受力情況，分清內(nèi)力與外力,確定系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒；⑶在確認(rèn)動(dòng)量守恒的前提下，確定所研究的相互作用過(guò)程的始末狀態(tài)，規(guī)定正方向，確定始、末狀態(tài)的動(dòng)量值的表達(dá)式；⑷列動(dòng)量守恒方程；⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正負(fù)，以確定它的方向.AB思考與討論：如圖所示，水平接觸面光滑，子彈打進(jìn)與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統(tǒng)從子彈開(kāi)始入射木塊到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，子彈與木塊作為一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能、動(dòng)量是否守恒？說(shuō)明理由。3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律的普適性所有相互作用的系統(tǒng)（微觀粒子、天體）3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律例3如圖所示，已知

mA∶mB

＝3∶2，原來(lái)靜止在小車C上，它們與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B間連接一根被壓縮了的彈簧后用細(xì)線栓住．小車靜止的光滑水平面上，現(xiàn)剪斷細(xì)線，請(qǐng)判斷：1）若將A、B看作系統(tǒng)，則剪斷細(xì)線后，系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？2）若將哪些物體看作系統(tǒng)，系統(tǒng)動(dòng)量是守恒的？3）小車C會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律第十六章動(dòng)量守恒定律重點(diǎn)說(shuō)明：①

應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析問(wèn)題時(shí)研究的對(duì)象不是一個(gè)物體，而是相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的物體系。應(yīng)用時(shí)注意選系統(tǒng)。②

動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一個(gè)矢量式。處理一維問(wèn)題時(shí)，注意規(guī)定正方向。③動(dòng)量守恒定律指的是系統(tǒng)任一瞬時(shí)的動(dòng)量矢量和恒定。④應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，各物體的速度必須是相對(duì)同一慣性系的速度。一般以地球?yàn)閰⒖枷怠?碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律

臺(tái)球碰撞的頻閃照片汽車碰撞實(shí)驗(yàn)釘釘子打樁機(jī)打樁生活中的各種碰撞現(xiàn)象1）系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒嗎？2）系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒嗎？問(wèn)題碰撞的特點(diǎn)：1）相互作用時(shí)間極短。2）相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以遵循動(dòng)量守恒定律。4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律碰撞過(guò)程相互作用力很大，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以遵從動(dòng)量守恒定律。那么，碰撞過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能不變嗎？例如，兩個(gè)物體相碰，碰撞之前它們的動(dòng)能之和與碰撞之后的動(dòng)能之和相等嗎？思考與討論？一、彈性碰撞和非彈性碰撞4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律θ＇θ問(wèn)題1如何探尋兩球碰撞前后有無(wú)機(jī)械能損失？碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒1）彈性碰撞：碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒2）非彈性碰撞：4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律由動(dòng)量守恒定律：碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)能：碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能：vv0m2mm碰撞后兩物粘合在一起，以共同速度運(yùn)動(dòng)3）完全非彈性碰撞：v1v1＇m1v2＇m2m1m24碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律問(wèn)題2一維彈性碰撞的碰后速度的確定4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律例1質(zhì)量為m速度為v的A球，跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性，也可能非彈性，碰后B球的速度可能是以下值嗎？（A）0.6v

(B)0.4v

(C)0.2v解：B球速度的最小值發(fā)生在完全非彈性碰撞情形由動(dòng)量守恒：B球速度的最大值發(fā)生在彈性碰撞時(shí)：所以，只有0.4v是速度可能值4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律1）對(duì)心碰撞——正碰：2）非對(duì)心碰撞——斜碰：碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線處于同一直線上碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線不在同一直線上二、對(duì)心碰撞和非對(duì)心碰撞4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律問(wèn)題3斜碰過(guò)程滿足動(dòng)量守恒嗎？為什么？如圖，能否大致畫(huà)出碰后A球的速度方向？Av1Bv2＇BAm2v2＇m1v1m1v1＇4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律碰撞的三大原則1）系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則：碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。2）動(dòng)能不增加原則：碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能小于或等于碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能，即系統(tǒng)的總動(dòng)能不增加。3）物理情景可行性原則：若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則碰撞后后面物體的速度一定小于或等于前面物體的速度（否則碰撞沒(méi)有結(jié)束，還要發(fā)生碰撞）。4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律例2在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為P0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、P1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、P2，則必有：

A、E1<E0

B、P1<P0

C、E2>E0

D、P2>P0ABD4碰撞第十六章動(dòng)量守恒定律v0mM例3如圖所示，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0飛向小球，小球的質(zhì)量為M，懸掛小球的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，子彈擊中小球并留在其中，求（1）子彈打小球過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量。（2）小球向右擺起的最大高度。5反沖運(yùn)動(dòng)火箭第十六章動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)：把氣球吹滿氣，猛一松手，會(huì)出現(xiàn)什么情形呢？一、反沖如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。嫦娥二號(hào)的發(fā)射二、反沖的應(yīng)用和防止5反沖運(yùn)動(dòng)火箭第十六章動(dòng)量守恒定律應(yīng)用：灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭…防止：射擊、發(fā)炮…反沖運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象5反沖運(yùn)動(dòng)火箭第十六章動(dòng)量守恒定律三、火箭嫦娥一號(hào)模擬火箭發(fā)射問(wèn)題：1）我國(guó)古代的火箭是什么樣的？2）現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不相同之處？3）現(xiàn)代火箭的主要作用是什么？4）現(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)？5反沖運(yùn)動(dòng)火箭第十六章動(dòng)量守恒定律那么火箭在燃料燒盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢？注：目前的技術(shù)條件下，火箭的質(zhì)量比在6-10左