技术物理上册（第三版）3-6 动量守恒定理 学习课件

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动量守恒定律动量守恒定律反冲运动现象与思考现象与思考动量定理研究了一个物体受力作用一段时间后,它的动量怎样变化的问题。如图3.6-1，如果两个物体发生相互作用，它们各自的动量又会怎样变化呢？图3.6-1两个物体发生相互作用一、动量守恒定律动量守恒定律（动画）1.动量守恒定律如图3-25,两物体发生碰撞的过程。设F1、F2别为m1、m2相碰时受到对方的作用力。碰撞前总动量碰撞后总动量根据动量定理

上式说明：物体组成的系统不受外力作用或所受的合外力为零时，系统的总动量保持恒定。这就是动量守恒定律。根据牛顿第三定律所以移项得即2．动量守恒定律的适用条件系统所受的合外力是否为零或是否可忽略。3．应用动量守恒定律应注意的问题（1）在碰撞这一类问题中，系统内物体间相互作用力很大，一般的企图(如重力、摩擦力)可以忽略，可近似认为系统的动量守恒。（2）在外力有可忽略的情况下，若外力在某一方向上的分量为零，也可这个方向上使用动量守恒定律。（3）计算时，应选取一个便于计算的正方向，据此确定各矢量的正负：与正方向相同为正，反之为负。

例1

在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后挂接在一起继续运动，求它们共同运动的速度。解以两辆货车组成的系统作为研究对象。摩擦力和空气阻力远小于碰撞过程中的内力，可以忽略，故，认为碰撞过程中动量守恒。取碰撞前货车m1运动的方向为正方向，设两车挂接后的共同速度为v，则碰前系统的总动量为碰后系统的总动量为由动量守恒定律得v是正值，表示两车挂接后共同速度的方向与m1原来运动方向相同。二、反冲运动图3.6-1,大炮射出炮弹之前，炮弹和炮身的总动量为零。发射后，炮弹获得很大的动量，根据动量守恒定律，炮弹和炮身总动量还应为零，因此炮身必定同时获得等值反向的动量，所以炮身后退。这种在发射现象中产生的后退运动，称反冲运动。1.定义图

3.6-1大炮发射炮弹2.

反冲运动的应用火箭发射（视频）（1）科学技术中的应用火箭飞行原理：如上图，火箭飞行时，利用燃料燃烧后喷出气体产生的巨大反冲推力作为自己的动力。第一，利用反冲运动得到巨大的反向动量。第二，由于燃料燃烧并喷出气体，使火箭总质量不断减少，因而越来越容易加速。火箭飞行时，从向后喷出的高温高压气体那里得到两方面利益：(2).工农业生产中的应用图3.6-2

灌溉喷水器图3.6-3

反击式水轮机的转轮（图3.6-2、3.6-3）练习1.计算

如图，一门炮身质量是1.0×103kg的大炮，水平发射一枚质量是2.5kg的炮弹,如果炮弹从炮筒中飞出的速度是600

m/s,求炮身后坐的速度。

图3.6-3大炮

分析:

在水平方向，地面阻力比大炮和炮弹之间相互作用的内力小得多，可以忽略，所以在水平方向上满足动量守恒的条件。

解：发射炮弹前，炮身和炮弹都是静止的，它们的总动量为零，取炮弹从炮膛飞出时的速度方向为正方向。设炮弹从炮口飞出时的速度为v1,炮身后退的速度为v2，根据动量守恒定律可得

负号表示v2

的方向同炮弹飞出的方向相反，即炮身的速度方向是向