動(dòng)量守恒定律

2）因果關(guān)系：物體受沖量是因，物體動(dòng)量變化是果3）方向關(guān)系：I與ΔP同向，計(jì)算時(shí)要規(guī)定正方向3.解讀：1）F為合力，適用于恒力，也適用于變力（此時(shí)的F為t時(shí)間內(nèi)的平均力），可見(jiàn)動(dòng)量定理應(yīng)用更廣。物體動(dòng)量的變化量等于該過(guò)程所受合力的沖量。動(dòng)量定理1.內(nèi)容：2.表達(dá)式：新課標(biāo)高中物理選修3－5第十六章動(dòng)量守恒定律3

動(dòng)量守恒定律思考：

本章研究的大多是碰撞問(wèn)題。與過(guò)去研究的大多數(shù)力學(xué)問(wèn)題在對(duì)象上有什么不同？?jī)蓚€(gè)（或多個(gè)）物體思考：什么是系統(tǒng)？什么內(nèi)力？是什么是外力？?jī)尚∏蚪M成系統(tǒng)N1,N2,G1,G2是系統(tǒng)的外力F1，F(xiàn)2是內(nèi)力F1F2N1N2G1G2一、系統(tǒng)內(nèi)力和外力（1）系統(tǒng)：

（2）內(nèi)力：

（3）外力：

相互作用的物體組成系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力

系統(tǒng)之外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力甲乙

注意：內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴(lài)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．系統(tǒng)可按解決問(wèn)題的需要靈活選取分析在冰面上相互推動(dòng)的兩人所受的內(nèi)力?外力?二、動(dòng)量守恒定律1、理論推導(dǎo)

F1=–F2

即在碰撞過(guò)程中,由牛頓第二定律知又∴∴ABBBAAv1v2F1F2又由牛頓第三定律知所以2.內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。3.公式：或P=P’4、動(dòng)量守恒的條件動(dòng)量守恒定律成立的條件是：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零.在具體應(yīng)用中分如下幾種情況：⑴系統(tǒng)不受外力；⑵系統(tǒng)受外力，但外力的矢量和為零；⑶系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(碰撞、爆炸)

，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；⑷系統(tǒng)所受的合外力不為零，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.探討：結(jié)合例2再認(rèn)識(shí)動(dòng)量守恒的條件動(dòng)量守恒定律解題的一般步驟：

(1)明確題意，確定研究對(duì)象和過(guò)程；(2)受力分析，判斷是否守恒；(3)確定系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量和作用后的總動(dòng)量；(4)選定正方向根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出方程；(5)解方程，得出結(jié)論。

為了正確認(rèn)識(shí)動(dòng)量守恒定律，需注意：1、區(qū)分內(nèi)力和外力2、在總動(dòng)量一定的情況下，每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大的變化。一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力

1、存在力的作用的幾個(gè)物體組成了一個(gè)系統(tǒng)

2、內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體之間的作用力

外力:系統(tǒng)外部所施加的力二、動(dòng)量守恒定律1、內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受的外力之和等于零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變

2、條件：F外＝0

3、表達(dá)式：

m1v1+m2v2＝m1v1/+m2v2/

4、注意點(diǎn)：

①區(qū)分內(nèi)力和外力，要正確的判斷是否所受合外力等于零以便判斷動(dòng)量是否守恒

②在總動(dòng)量一定的情況下，每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大的變化

③當(dāng)碰撞前后在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以先設(shè)定正方向，與正方向相同的速度取為正，跟正方向相反的速度取為負(fù)例2、在列車(chē)編組站里，一輛m1=1.8×104kg的貨車(chē)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的靜止的貨車(chē)，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車(chē)碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度。問(wèn)：碰撞的過(guò)程中動(dòng)量是否守恒？

碰撞過(guò)程中系統(tǒng)受到的外力有重力、地面的支持力、地面的摩擦力和空氣阻力，重力和支持力的合力為零，但由于摩擦力和空氣阻力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的內(nèi)力，所以動(dòng)量仍然可以看成守恒問(wèn)：研究的是哪段過(guò)程？

碰撞過(guò)程問(wèn)：哪個(gè)是初狀態(tài)？

碰撞前是初狀態(tài)

問(wèn)：哪個(gè)是末狀態(tài)？

碰撞后兩車(chē)以共同的速度運(yùn)動(dòng)解：取碰撞前運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍瑒t有

P1＝m1v1=1.8×104×(＋2)＝＋3.6×104kg.m.s-1

P2=0

碰撞后P1/=m1v

;

P2/=m2v

P1＋P2＝P1/＋P2/

即3.6×104＋0＝(1.8×104＋2.2×104)v

∴v=0.9m/s練習(xí)

關(guān)于碰撞的“初狀態(tài)”和“末狀態(tài)”，下列說(shuō)法正確的是（）

A、“初狀態(tài)”指碰撞前任意時(shí)刻的狀態(tài)

B、“初狀態(tài)”指物體剛要發(fā)生作用時(shí)的狀態(tài)

C、“末狀態(tài)”指碰撞后任意時(shí)刻的狀態(tài)

D、“末狀態(tài)”指碰撞時(shí)，相互作用剛結(jié)束的狀態(tài)BD例1、爆炸類(lèi)問(wèn)題關(guān)于爆炸問(wèn)題

1．爆炸問(wèn)題的特點(diǎn)最簡(jiǎn)單的爆炸問(wèn)題是質(zhì)量為m的物體，炸裂成兩塊，這樣我們就可以認(rèn)為未炸裂前是由質(zhì)量為m1和(m-m1)的兩塊組成．爆炸過(guò)程時(shí)間短，爆炸力很大，炸裂的兩塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它們所受的重力，所以可認(rèn)為爆炸前后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．

2．爆炸過(guò)程初狀態(tài)是指炸彈將要爆炸前瞬間的狀態(tài)，末狀態(tài)是指爆炸力剛停止作用時(shí)的狀態(tài)，只要抓住過(guò)程的初末狀態(tài)，即可根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解。練習(xí)3P16例2、人船類(lèi)問(wèn)題練1：如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開(kāi)始從船頭走到船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人對(duì)地面的位移各為多少？練2：質(zhì)量為M的氣球上有一個(gè)質(zhì)量為m的人,氣球靜止于距地面為h高度處。從氣球上放下一根不計(jì)質(zhì)量的繩。為使此人沿繩滑至地面，繩的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)？系統(tǒng)初動(dòng)量為零的情況練：在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長(zhǎng)途客車(chē)迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車(chē)，碰后兩車(chē)接在一起，并向南滑行了一段距離后停止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車(chē)碰前以20m/s的速度行駛，由此可判斷卡車(chē)碰前的行駛速率為（）

A．小于10m/s

B．大于10m/s小于20m/s

C．大于20m/s小于30m/s

D．大于30m/s小于40m/sA例3、如圖所示，甲車(chē)的質(zhì)量是2kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為1kg的小物體.乙車(chē)質(zhì)量為4kg，以5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車(chē)碰撞以后甲車(chē)獲得8m/s的速度，物體滑到乙車(chē)上.若乙車(chē)足夠長(zhǎng)，上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，則物體在乙車(chē)上表面滑行多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)乙車(chē)靜止?（g取10m/s2）解：乙與甲碰撞動(dòng)量守恒：m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′小物體m在乙上滑動(dòng)至有共同速度v，對(duì)小物體與乙車(chē)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得m乙v乙′=（m+m乙）v對(duì)小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=μg所以t=v/μg

代入數(shù)據(jù)得t=0.4s四、動(dòng)量守恒定律的普適性

例4、如圖所示，質(zhì)量為M=1kg的長(zhǎng)木板，靜止放置在光滑水平桌面上，有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg大小不計(jì)的物體以6m/s的水平速度從木板左端沖上木板，在木板上滑行了2s后跟木板相對(duì)靜止