(
课件网) 动量守恒定律及其应用(一) 第 1章 动量及其守恒定律 两个穿滑冰鞋的同学静止站在滑冰场上,不论谁推对方,两人都会向相反方向滑去。在推动前,两人的动量都为0;推动后,每个人的动量都发生了变化。那么,他们的总动量在推动前后是否也发生了变化呢? 1、动量守恒定律 实验结果表明,在气垫导轨上,无论两滑块的质量是否相等,它们在被弹开前的总动量为0,弹开后的总动量也几乎为0。这说明气垫导轨上的两滑块在相互作用前后的总动量几乎是不变的。 m1=m2 2m1=m2 v1= v2 v1= 2v2 如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 动量守恒定律 说明:系统以外物体施加给系统内物体的力称为外力,系统内物体间的相互作用力称为内力,内力不改变系统的总动量。 (1)系统不受外力或者所受合外力为0. 动量守恒定律的适用条件 (2)系统所受合外力不为0,但系统所受合外力远小于系统内力时,该系统的总动量可认为近似守恒。如碰撞、爆炸等,此时外力可以忽略。 F·Δt=mv'–mv F v v' F m m 单个物体受力与动量变化量之间的关系 A m1 v1 B m2 v2 A m1 v1′ B m2 v2′ 如图所示,在光滑水平桌面上沿同一方向做匀速运动的两个物体A、B,质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体,并发生碰撞,设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2(v2>v1),碰后速度分别为v1′、v2′,碰撞时间很短,设为Δt。 A m1 B m2 v2 A m1 B m2 A m1 v1′ B m2 v2′ F2 F1 设B对A的作用力是F1,A对B的作用力是F2。 请用所学知识证明碰撞前后,两物体总动量之和相等。 根据动量定理:对A:F1Δt=m1v1′-m1v1① 对B:F2Δt=m2v2′-m2v2② 由牛顿第三定律知F1=-F2③ 由①②③得两物体碰撞前后总动量关系为: m1v1+m2v2 =m1v1′+m2v2′. 两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 如图所示,光滑的水平面上两小车中间夹一压缩的轻弹簧,两手分别按住小车使他们静止,对两车及弹簧组成的系统试分析: (1)两手同时放开,两车的动量均不为0,他们的总动量是否增加了? 虽然两小车的动量都不为0,但由于动量是矢量,根据动量守恒定律,它们的总动量仍然为0,并没有增加。 (2)若先放开左手,再放开右手后,系统的总动量是否为0?若不为零,方向如何?之后系统的总动量是否守恒? 先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统总动量不为0,方向向左。之后系统所受合外力为零,系统总动量守恒。 1.如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法正确的是 A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同 √ 2.2022年北京冬奥会,中国选手顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名,为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌。比赛中,两个人静立在赛场中央,互推后各自沿直线后退,然后进行各种表演。女选手的质量小于男选手的质量,假设双人滑冰场地为光滑冰面,下列关于两个人互推前后的说法正确的是 A.静止在光滑的冰面上互推后瞬间,两人的总动量不再为0 B.静止在光滑的冰面上互推后瞬间,两人的总动量为0 C.男选手质量较大,互推后两人分离时他获得的速度较大 D.女选手质量较小,互推后两人分离时她获得的速度较小 √ 系统动量是否守恒的判定方法 1.选定研究对象及研究过程,分清外力与内力。 2.分析系统受到的外力矢量和是否为零,若外力矢量和为零,则系统动量守恒;若外力在某一方向上合力为零,则在该方向上系统动量守恒。系统动量严格守恒的情况很 ... ...