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课件网) 第三节 动量守恒定律 复习: 1、动量定理的内容 2、在第一节《实验:探究碰撞中的不变量》中,两个物体碰撞前后哪个物理量是不变的? 物体在一个过程始末的动量变化量等于 它在这个过程中所受力的冲量。 动量 在冰面上静止着一个大运动员和一个小运动员,他们相互推一下,会出现什么样的情况? 例1:静止站在光滑的冰面上,小孩推大人一把,他们各自都向相反的方向运动,谁运动得更快一些?他们的总动量又会怎样?其动量变化又遵循什么样的规律呢? N1 G1 N2 G2 F1 F2 系统 内力 外力 系统:有相互作用的两个(或两个以上)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 一、系统 内力和外力 二、动量守恒定律 F2 F1 m2 m2 m2 m1 m1 m1 请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律 (V1>V2) 解:取向右为正方向 碰撞之前总动量: P=P1+P2=m1υ1+m2υ2 碰撞之后总动量: P’=P’1+P’2=m1υ’1+m2υ’2 理论推导 理论分析 2 2 2 2 2 v m v m t F - ? = ∵ F1 = – F2 即 ∴ 故 p = p' 在碰撞过程中, 1 1 1 1 1 v m v m t F - ? = 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。这就是动量守恒定律。 2、表达式: 在一维情况下,对于由两个物体组成的系统,动量守恒定律的表达式为 m1v1+m2v2=m1v/1+m2v/2 动量守恒定律常用的表达式: (1)p=p′ (2) Δp1=-Δp2 (3) Δp=0 具体表现为以下几种情况: ⑴系统不受外力;(理想条件) ⑵系统受到外力,但外力的合力为零; (实际条件) 三、动量守恒的条件 动量守恒定律成立的条件是:系统不受外力或者所受外力的矢量和为零. ⑶系统所受外力合力不为零,但系统内力 远大于外力,外力相对来说可以忽略不 计,因而系统动量近似守恒;(近似条件) G G ⑷系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) 动量守恒定律 4、适用对象: A: 正碰、斜碰和任何形式的相互作用 B:由两个或者多个物体组成的系统 C:高速运动或低速运动 D:宏观物体或微观物体 A、B 两个小球发生碰撞,判断系统动量是否守恒: 1、地面光滑 系统不受外力或受到外力的合力为零. 条件 2、地面不光滑 守 恒 不能确定 例 2 1、若地面光滑,则烧断细线后,系统动量是否守恒? mA∶mB = 3∶2 A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住,现绕断细线。 2、若地面不光滑,它们与地面间的动摩擦因数相同, 则烧断细线后,系统动量是否守恒? 守 恒 不守恒 例 3 思考与讨论 N1 木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后,留要木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧(质量不可忽略)合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量是否守恒 ?请说明理由。 系统 N2 N4 N5 N6 外力 G 内力 N3 思考与讨论 假如将墙和弹簧去掉,问木块、子弹所组成的系统动量是否守恒 ?请说明理由。 思考与讨论 假如将墙去掉,而换作另一块木块,问两木块、弹簧和子弹组成的系统动量是否守恒 ?请说明理由。 思考与讨论 系统 N1 N2 N4 N7 G 内力 N6 N3 N5 N8 外力 三、动量守恒的条件: 系统不受外力或外力之和为零 确定系统 分析外力 进行判断 在列车编组站里,一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动,碰上一辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求货车碰撞后的运动速度。 v1 m2 m1 例题 1 ①本题中相互作用的系统是什么? ②分析系统受到哪几 ... ...