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课件网) 3.动量守恒定律 一、观察实验、提出问题 思考:碰撞前后会不会有什么物理量保持不变? 可能存在什么样的数学关系式 N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 系统:有相互作用的物体构成一个系统 内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 外力:外部其他物体对系统的作用力 组卷易 v1 v2 1 2 1 2 v1 v2 A B G1 N1 G2 N2 F1 F2 外力 外力 内力 两球碰撞时,1、2球的加速度分别为 根据牛三,F1、F2等大反向 碰撞时间用Δt表示,则 整理得 碰前系统的初动量 碰后系统的末动量 碰撞过程中系统的总动量守恒 二、动量守恒定律 (1)内容: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,这个结论叫做动量守恒定律。 (2)数学表达式: 对由两个物体组成的系统有: △p=0 △p1= -△p2(两物系统) 定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算。 3.守恒条件及实例 ①系统不受外力; 理想化模型,实际不存在。 碰撞模型 v1 v2 1 2 碰撞前 ②系统虽受外力,但合外力为0; 例如:碰撞、光滑地面上的板块模型、跳车。 1 2 碰撞后 动量守恒 例题 如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5kg,mB=0.3kg、mC=0.2kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度。 C A B v0 分析过程 分析:C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离。A做匀速运动,对A、B、C三物体组成的系统,总动量守恒。 对C滑上A至C与B以共同速度运动这一整个过程有: mCv0=mAvA+(mB+mC)v 对C在A表面滑动的过程有: mCv0=(mA+mB)vA+mCvC 代入数据得:vA=2m/s,vC=17m/s C A B vC vA ③内力远大于外力,以至于外力可忽略; 例如:碰撞、爆炸、子弹穿木块; 爆炸模型 v0 爆炸前 v1 v2 爆炸后 动量守恒 能量守恒 m u m-u ④系统虽合外力不为0,但在某一方向上合外力为0,则在这个方向上动量守恒; 初状态 G FN 末状态 m M v2 v1 水平方向上动量守恒 能量守恒 地面光滑 例2、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,且弹 簧两端与A和B不固定如图所示,用手抓住小车并将 弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看 作一个系统,下面说法正确的是( ) A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C.先放开左手,后放开右手,总动量向左 D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统 总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 例1、关于动量守恒的条件,下列说法中正确的是( ) A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒 C.只要系统所受合外力恒定,动量守恒 D.只要系统所受外力的合力为零,动量守恒 D ACD 中国新型自行榴弹炮 这门自行火炮的后面又增加了止退犁,看到了吗?他是起什么作用的呢? 4、对动量守定律的理解: 矢量性: 速度是矢量,在同一直线上时,先选定正方向,确定各速度的 正负后,转化代数运算 同一性: 速度具有相对性,速度均应对同一参考系而言 同时性: V1和V2是同一时刻的速度; V1′和V2′是同一时刻的速度 普适性:动量守恒定律普遍使用,既适用于宏观、低速领域, 也适用于微观、高速领域。既适用于两个物体也适用 于多个物体。 注意:动量守恒指的是总动量在相互作用的过程 中时刻守恒,而不是只有始末状态才守恒 例题3:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后 ... ...