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课件网) 选修3-5第十六章动量守恒定律 16.3 动量守恒定律 地面光滑，小球以V做匀速直线运动。 动量不变 发生碰撞后，小球反弹。 动量变化 引起小球动量变化的原因是什么？ 发生碰撞 小球受到力的作用 单个物体 对于单个物体，动量不变的条件是： 物体不受到力的作用，保持原来状态不变。 外界对物体施加的力，简称外力 碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？ 碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？ 将AB看作一个系统，相互作用力可以看作系统内力，则系统受到的外力为零。 两个物体 一、系统、内力和外力 1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。 2．内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。 3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力称为外力。 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。 二、动量守恒定律的推导 G1 G2 N1 N2 F1 F2 对m1和m2分别用动量定理有： 对m1: F1 t=m1v1′-m1v1 对m2: F2 t=m2v2′-m2v2 代入整理有： 由牛顿第三定律知： F1t = - F2t 三、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。 ⑴系统不受外力； ⑵系统受到外力，但外力的合力为零； （3）、条件 系统不受外力或受到外力的合力为零. 具体表现为以下几种情况： 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； G G ⑷系统在某一方向上不受外力或者所受外力之和为零，则这个方向上的动量守恒 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分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？ ③ 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？ 代入数值，得v = 0.9 m/s 即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动 参考解答 解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合后的速度为v， 则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的总动量为(m1+m2)v, 由动量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1 定律体验 一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去，速度 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。 分析 导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G＝(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受的外力即重力，系统的动量可以看作近似守恒。 例2 一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去，速度 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。 小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于 对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的 参考解答： 解 : 取炸裂前速度v的方向为正方向，根据动量守恒定律，可得 m1v1+(m-m1)v2=mv 解得: 应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 ⑴分析题意，确定研究对象； ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； ⑶在 ... ...
