1.3动量守恒定律（1同步课件）

1.3动量守恒定律第一章动量守恒定律教学目的1、理解动量守恒定律，并能根据牛顿第三定律和动量定理推导该定律，知道动量守恒定律的普遍意义。2、理解动量守恒的条件和表达式的各种形式。3、掌握利用动量守恒定律解题的步骤，会用动量守恒定律处理简单的一一维问题。学习任务1.了解系统、内力和外力的概念2.能用牛顿第二定律和牛顿第三定律退出动量守恒定律的表达式3.了解动量守恒定律的条件4.深刻理解动量守恒定律的内容及表达式的各种形式，能用动量守恒定律解决一维问题问题冰壶之间的碰撞有什么规律吗？议一议1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。2、表达式：或FΔt=mv′-mv

I=p′-p

动量定理针对的是两个物体，如果用它研究两个相互作用的问题，会有新的收获吗？系统与内力

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m2m11.系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统2.内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力3.外力：外部其他物体对系统的作用力N1G1系统内力外力恒力还是变力？N2F2G2F1内力之间有什么关系？相互作用的两个物体的动量改变

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m2m1m2m1AB光滑F2F1设置物理情景：在光滑的水平面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别为m1、m2,沿同一直线向运动，速度分别是v1和v2，v2＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示相互作用的两个物体的动量改变

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m2m1m2m1AB光滑F1F2对A物体对B物体由牛顿第三定律碰撞过程每时每刻相互作用力F1与F2大小相等、反向相反：故在碰撞过程中的任意时刻，两个物体的动量之和等于碰撞前的动量之和。此结论有何条件？议一议：以下两个情境，哪个满足系统总动量和不变？

ABm2m1m2m1m2m1AB光滑F1F2F1F2F1F2N1G1N2G2ff动量守恒定律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。1、内容2、表达式3、适用条件①系统不受外力；(理想条件)②系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)③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）④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)①②③议一议物理情景：光滑的水平面上的两个静止的物体用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两物体分别向左、右运动，系统动量是否守恒？它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？两物体的总动能是否增加？增加的动能哪里来？系统所受合外力为0，动量守恒；整个过程取向左为正方向，则0=mAvA+(-mBvB)；两物体的总动能增加，增加的动能来源于弹簧的弹性势能；AB动量守恒定律试着解释下两者的区别？典型例题如图，在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。分析：两辆货车在碰撞过程中发生相互作用，将它们看成一个系统，这个系统是我们的研究对象。系统所受的外力有：重力、地面支持力和摩擦力。重力与支持力之和等于0，摩擦力远小于系统的内力，可以忽略。因此，可以认为碰撞过程中系统所受外力的矢量和为0，动量守恒。F1F2N1G1N2G2ff典型例题F1F2N1G1N2G2ff解：已知m1＝1.8×104kg，m2＝2.2×104kg。沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1＝2m/s。设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为

碰撞后的总动量为

根据动量守恒定律可得

解出两车结合后速度的大小是0.9m/s；v是正值，表示两车结合后仍然沿坐标轴的方向运动，即仍然向右运动。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在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式；⑷列动量守恒方程；⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.外力远小于内力，系统动量守恒典型例题

一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。分析炸裂前，可以认为火箭是由质量为m1和（m－m1）的两部分组成。考虑到燃料几乎用完，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。这两部分组成的系统是我们的研究对象。

在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以认为系统满足动量守恒定律的条件。典型例题

一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。

火箭炸裂前的总动量为

炸裂后的总动量为

根据动量守恒定律可得

解出议一论：此结果说明了什么？解：取火箭前进方向为正方向，建立一维坐标系解题思路解：取__________为正方向碰撞前的总动量碰撞后的总动量由动量守恒定律可得带入数据得如何求总动量？典型例题

质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木块。（1）如果子弹留在木块中，木块运动的速度是多大？解：取_子弹的初速度方向__为正方向碰撞前的总动量碰撞后的总动量由动量守恒定律可得带入数据得典型例题

质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木块。（2）如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多大？解：取_子弹的初速度方向__为正方向碰撞前的总动量碰撞后的总动量由动量守恒定律可得带入数据得动量守恒定律的普适性1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。课堂小结1、系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统2、内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力3、外力：外部其他物体对系统的作用力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。4、动量守恒定律:5、表达式①②③第一、系统满足F外<<F内时，可以近似地认为动量守恒.第二、系统在某一方向上若符合守恒条件，则动量守恒.第三、注意矢量性、同一性、同时性6、动量守恒定律的应用小试牛刀

如图所示，木块A和B质量均为1kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以2m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动。求：(1)木块A和B碰后的速度大小。(2)弹簧被压缩到最短时，具有的弹簧势能为多大．小试牛刀如图所示，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L(远大于木块大小)，子弹停留在木块中，求(1)子弹射入木块后的瞬间绳子受到木块拉力的大小；(2)子