高中物理选修3-5 第02节 动量 动量守恒定律 一等奖

第02节动量动量守恒定律动量守恒定律前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？1、静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自往相反的方向运动，谁运动得更快一些？他们的总动量是多少？现象思考2．内力：基本概念

1．系统：3．外力：相互作用的物体组成系统。系统以外物体对系统内物体的作用力系统内物体相互间的作用力V1V2m1m2在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是V1和V2，且V1<V2.经过一段时间后，m2追上m1，两球发生碰撞。问题1：两个小球在碰撞过程中受到什么力的作用？V’1V’2m1m2碰前碰后N1G1N2G2F1F2问题2：对两个小球组成的系统，哪些力是内力，哪些力是外力？问题3：两个小球之间的作用力有什么关系？V1V2m1m2在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是V1和V2，且V1<V2.经过一段时间后，m2追上m1，两球发生碰撞。问题4：两个小球在碰撞前后的总动量为多少？V’1V’2m1m2碰前碰后V1V2m1m2(V2>V1)设：向左为正方向碰撞之前总动量：P=P1+P2=m1V1+m2V2碰撞之后总动量:P’=P’1+P’2=m1V’1+m2V’2V1V2m1m2在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是V1和V2，且V1<V2.经过一段时间后，m2追上m1，两球发生碰撞。问题5：两个小球合外力的冲量和动量变化量之间有什么关系呢？V’1V’2m1m2碰前碰后

理论分析

11111vmvmtF-¢=22222vmvmtF-¢=∵F1=–F2

即∴故

p=p'在碰撞过程中,V1V2m1m2在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是V1和V2，且V1<V2.经过一段时间后，m2追上m1，两球发生碰撞。问题6：如果桌面不光滑，碰撞前后的总动量有什么关系呢？V’1V’2m1m2碰前碰后分析得到上述两球碰撞得出的结论的条件：两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力(外力）的作用，使它们彼此平衡。所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。动量守恒定律1、内容：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持不变2、表达式：①

P=P’

p1+p2=p1′+p2′

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量②Δp=0系统总动量增量为0

③Δp1=-Δp2

两物体动量增量大小相等、方向相反

3、守恒条件：①F合=0（严格条件）② F内远大于F外（近似条件）③ 某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒

两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。思考分析

系统所受的外力有：重力、地面对木块支持力、竖直墙对弹簧的支持力，三者之和不为零，所以系统动量不守恒。

在光滑水平面的车上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由.例题1、在下列几种现象中，动量守恒的是（）A、在静止的光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾B、水平放置的轻弹簧，一辆固定于墙上，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，开始时弹簧已有伸长，放手后物体在弹力的作用下运动C、甲、乙两队进行拔河比赛，甲队获胜D、汽车拉着拖车在平直的公路上做匀速直线运动，某时刻拖车突然脱钩离开汽车，由于司机没有发觉而保持汽车的驱动力不变，在拖车没有完全停下来的任何一段时间AD例题3、在光滑水平面上有甲、乙两小球，它们的质量分别为1kg和4kg，甲球以10m/s的速度向左运动，乙球以5m/s的速度向右运动，两球发生正碰后，乙球以1m/s的速度继续向右运动。求：（1）甲球碰撞后的速度（2）甲、乙两球各自受到的冲量4、写出动量守恒表达式，求解计算系统确定守恒条件确定状态确定参考系确定正方向确定6、应用动量守恒定律解题的步骤：1、选取适当的研究对象（系统）3、选定参考系，并选取正方向。确定初、末状态各物体的动量2、进行受力分析，判断系统的动量是否守恒（矢量性）（相对性）（同时性）如图,小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以v0/2的速率弹回,而B球以v0/3的速率向右运动,求A、B两球的质量之比ABV02/9关于爆炸，下列说法中正确的是（）A、爆炸时由于物体所受到的合外力不为零，故动量一般认为不守恒B、爆炸时，由于内力远外力，故认为动量守恒C、爆炸时动能一定会损失D、爆炸时动能增加，动量也增加B项目