动量守恒定律

1、16.2 16.2 动量守恒定律（一）动量守恒定律（一） 光滑桌面上有两光滑桌面上有两1 1、2 2两个小球。两个小球。1 1球的质量为球的质量为0.3 0.3 kgkg，以速度，以速度8 m/s8 m/s跟质量跟质量0.1 kg0.1 kg的静止的的静止的2 2球发生碰撞，球发生碰撞，碰撞后碰撞后2 2球的速度变为球的速度变为9 m/s9 m/s，1 1球的速度变为球的速度变为5 m/s5 m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。撞的规律做了如下几项猜想。（1 1）碰撞后）碰撞后2 2球获得了速度，是否是球

2、获得了速度，是否是1 1球把速度传递球把速度传递给了给了2 2球？球？（2 2）碰撞后）碰撞后2 2球获得了动能，是否是球获得了动能，是否是1 1球把动能传递球把动能传递给了给了2 2球？球？（3 3）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中，量，在这次碰撞中，2 2球所增加的这个量与球所增加的这个量与1 1球所减小球所减小的这个量相等？请计算表明。的这个量相等？请计算表明。【问题思考】【问题思考】 无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体mv mv 的矢量的矢量和保持不变。和保持不变。 mv mv 很可能具

3、有特别的物理意义。物理学中把它很可能具有特别的物理意义。物理学中把它定义为动量，用字母定义为动量，用字母p p表示表示: :p=mvp=mv. . 有关动量的发展史：最先提出动量具有守恒性思想有关动量的发展史：最先提出动量具有守恒性思想的是法国科学家笛卡儿的是法国科学家笛卡儿 ，把运动物体的质量和速率的，把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。 16681668年，惠更斯明确提出动量的守恒性和方向性。年，惠更斯明确提出动量的守恒性和方向性。 牛顿把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体的质牛顿把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体的质量和速度的乘积

4、叫做动量更清楚的表示动量的守恒性量和速度的乘积叫做动量更清楚的表示动量的守恒性和方向性和方向性 在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？样理解动量这个概念？是是状态状态量量。一、动量一、动量1、概念：、概念：在物理学中，物体的在物理学中，物体的质量质量m m和和速度速度v v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2、定义式：、定义式：p= m v3、单位：、单位：千克米每秒，符号是千克米每秒，符号是kg kg m/sm/s4、对动量的理解：、对动量的理解：（2 2）瞬时性）瞬时性（1 1）矢量性）矢量性运算遵循平行四边形定则运算遵循平

5、行四边形定则（3 3）相对性）相对性物体的动量与物体的动量与参照物参照物的选择有关的选择有关阅读教材回答下列问题阅读教材回答下列问题mpmvek22122kmep2讨论一下动量和动能的关系讨论一下动量和动能的关系1. 1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态2.2.动量是矢量，动能是标量动量是矢量，动能是标量 动量发生变化时，动能不一定发生变化，动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化动能发生变化时，动量一定发生变化3.3.定量关系定量关系动量发动量发生变化生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小

6、和方向都改变动能改变动能改变动能改变动能改变动能不变动能不变试讨论以下几种运动的动量变化情况。试讨论以下几种运动的动量变化情况。物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量大小、方向均不变动量方向不变，大小随时间推移而增大动量方向不变，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小随时间推移而增动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大大动量方向时刻改变，大小不变动量方向时刻改变，大小不变二、动量的变化二、动量的变化1.1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做定义：物体的末动量与初动量

7、之矢量差叫做物体动量的变化物体动量的变化. .2.2.表达式：表达式：p=mp=mv.v.说明：说明：动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与其方向与v v的方向相同的方向相同. .动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量. .例例1、一个质量是、一个质量是0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s的速度水平的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直沿着同一直线以线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前

8、后钢球的动量变化了钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？多少？例例2、一质量为、一质量为0.5kg的木块以的木块以10m/s速度沿倾角为速度沿倾角为300的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）, 求木块求木块在在1s末的动量末的动量 和和3s内的动量变化量的大小？内的动量变化量的大小？（g=10m/s2）v0300答案：答案：2.5 kg m/s 7.5 kg m/s思考：在运算动量变化量时应该注意什么？思考：在运算动量变化量时应该注意什么？二、系统、内力和外力二、系统、内力和外力 1系统：存在相互作用的几个物体所组系统：存在相互作用的几个物体所组成的

9、整体称为系统，系统可按解决问题的需成的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。要灵活选取。 2内力：系统内各个物体间相互用力内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。称为内力。 3外力：系统外其他物体作用在系统外力：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。有在确定了系统后，才能确定内力和外力。三、动量守恒定律三、动量守恒定律1 1、内容、内容 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保

10、持不变，这个结论叫做动这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律量守恒定律. .2 2、表达式：、表达式： 对于由两个物体组成的系统，动量守恒定律对于由两个物体组成的系统，动量守恒定律的表达式为的表达式为 m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=m=m1 1v v/ /1 1+m+m2 2v v/ /2 2或或 p=p p=p p1= -p2 p=0 3 3、动量守恒的条件、动量守恒的条件动量守恒定律成立的条件是：动量守恒定律成立的条件是：系统不受外力或者所系统不受外力或者所受外力之和为零受外力之和为零. .在具体应用中分如下几种情况：在具体应用中分如下几种情况：系统不受外

11、力；系统不受外力；系统受外力，但外力的矢量和为零；系统受外力，但外力的矢量和为零；系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；计，因而系统动量近似守恒；系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，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在这一方向上动量守恒. .例例3、关于动量守恒的条件，下列说法中正确的是、关于动量守恒的条件，下列说法

12、中正确的是a只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒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，动量守恒只要系统所受外力的合力为零，动量守恒d【例3】在光滑水平面上a、b两小车中间有一弹簧，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。将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法中正确的是( ) 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，再放开右手后，总动量向左 d无论何时放

13、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acd例例4、如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子、如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹弹a沿水平方向射入木块后留在木块沿水平方向射入木块后留在木块b内，入射时间极内，入射时间极短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是统，下列说法中正确的是:a从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒统动量守恒b子弹射入木块的过程中，系统动量守恒子弹射入木块的过程中，系统动量守恒c木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒木块压