162动量守恒定律(一）.ppt

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1、第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律第二节第二节 动量守恒定律（一）动量守恒定律（一）系统系统 内力和外力内力和外力系统：系统：两个或两个以上的物体组成的研究对象。两个或两个以上的物体组成的研究对象。内力：内力：系统物体之间的相互作用力。系统物体之间的相互作用力。外力：外力：系统外的物体对系统的作用力。系统外的物体对系统的作用力。1F2F例如：马拉车时，例如：马拉车时，它们之间有一对它们之间有一对相互作用力相互作用力 、 。1F2F对马和车构成的对马和车构成的系统来说，系统来说， 、 是内力。是内力。1F2F以马为研究对象，以马为研究对象， 是它受到的外力；是它受到的外力；以车为研究对象

2、，以车为研究对象， 是它受到的外力。是它受到的外力。1F2F正碰：碰撞前后正碰：碰撞前后_的碰撞，的碰撞，叫做正碰叫做正碰斜碰：碰撞前后斜碰：碰撞前后_，叫，叫做斜碰做斜碰在同一直线上运动在同一直线上运动不在同一直线上运动的碰撞不在同一直线上运动的碰撞动量守恒定律动量守恒定律总总pp内容：内容：如果一个如果一个系统不受外力系统不受外力，或者，或者所受外力的矢所受外力的矢量和为零量和为零，这个系统的总动量保持不变。，这个系统的总动量保持不变。表达式表达式：对于两个物体组成的系统，可表为：对于两个物体组成的系统，可表为：22112211vmvmvmvmp1p2p总总0或或说明：说明：1 1、动量守

3、恒定律是、动量守恒定律是矢量表达式。矢量表达式。2 2、在、在总动量一定总动量一定的情况下，的情况下，每个物体的动量每个物体的动量可以发生很大的变化可以发生很大的变化。3 3、必须正确区分内力和外力。、必须正确区分内力和外力。满足动量守恒的三种情况：满足动量守恒的三种情况：1 1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。2 2、系统、系统内物体之间的内力远远大于外力内物体之间的内力远远大于外力（例（例如手榴弹爆炸）。如手榴弹爆炸）。3 3、系统所受合外力不为零，但、系统所受合外力不为零，但在某一方向上在某一方向上受力为零受力为零，则在，则在系统这一方向上动

4、量守恒系统这一方向上动量守恒。 = = 光滑平面光滑平面 （碰撞前后的总动量不变）（碰撞前后的总动量不变）P P1 1= -= -P P2 2二、动量守恒定律的普适性二、动量守恒定律的普适性所有相互作用的系统（微观粒子、天体所有相互作用的系统（微观粒子、天体）例例1 1：容器：容器B B置于光滑水平面上，置于光滑水平面上，小球小球A A在容器中沿光滑水平底面在容器中沿光滑水平底面运动，与器壁发生碰撞，则运动，与器壁发生碰撞，则ABAB组组成的系统动量守恒吗？成的系统动量守恒吗？m1 m21：1守恒守恒 思考思考1 1：为什么人站在置于光滑水平面的车上，：为什么人站在置于光滑水平面的车上，连续的

5、敲打车的一端只能左右反复地运动呢？连续的敲打车的一端只能左右反复地运动呢？ 思考思考2 2：一热气球正在匀速：一热气球正在匀速上升，突然从气球里掉出来上升，突然从气球里掉出来一个物体，其后若把热气球一个物体，其后若把热气球和掉出来的物体看成一个系和掉出来的物体看成一个系统，动量守恒吗？统，动量守恒吗？应用动量守恒定律解题的一般步骤：应用动量守恒定律解题的一般步骤：1 1、明确研究对象（选某个物体或某几个物体、明确研究对象（选某个物体或某几个物体构成的系统）。构成的系统）。2 2、对研究对象进行受力分析，判断是否满足、对研究对象进行受力分析，判断是否满足动量守恒的条件。（前面介绍的三种情况）。动

6、量守恒的条件。（前面介绍的三种情况）。3 3、条件成立，则根据动量守恒定律列方程。、条件成立，则根据动量守恒定律列方程。（注意要选取正方向）。（注意要选取正方向）。4 4、求解，验证。、求解，验证。例题例题2(2(课本课本) )练习练习1 1：甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上，甲推：甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。甲推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。甲推乙前，他们的总动量为零。甲推乙后，他们乙前，他们的总动量为零。甲推乙后，他们都有了动量，总动量还等于零吗？已知甲的都有了动量，总动量还等于零吗？已知甲的质量为质量为50kg50kg，乙的质量为，乙的质量

7、为45kg45kg，甲乙的速率，甲乙的速率之比是多大？之比是多大？解：选甲乙两人构成的解：选甲乙两人构成的系统为研究对象系统为研究对象。因为。因为在光滑冰面上的摩擦力可以忽略，故系统所受在光滑冰面上的摩擦力可以忽略，故系统所受外力的矢量和为零，外力的矢量和为零，满足动量守恒的条件满足动量守恒的条件。所。所以甲推乙后，他们的总动量仍然为零。以甲推乙后，他们的总动量仍然为零。取甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律取甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律)(0乙乙甲甲vmvm9 . 05045甲乙乙甲mmvv练习练习关于动量守恒定律的各种理解中，正确的是：关于动量守恒定律的各种理解中，正确的是：A.A

8、.相互作用的物体如果所受外力的合力为零，相互作用的物体如果所受外力的合力为零，则它们的总动量保持不变；则它们的总动量保持不变； B.B.动量守恒是指相互作用的物体在相互作用前动量守恒是指相互作用的物体在相互作用前后动量保持不变；后动量保持不变； C.C.无论相互作用力是什么性质的力，只要系统无论相互作用力是什么性质的力，只要系统满足守恒条件，动量守恒定律都适用；满足守恒条件，动量守恒定律都适用； D.D.系统物体之间的作用力对系统的总动量没有系统物体之间的作用力对系统的总动量没有影响。影响。ACD即时应用即时应用1如图如图831所示，气球与绳梯的质量为所示，气球与绳梯的质量为M，气球的绳梯上站

9、着一个质量为气球的绳梯上站着一个质量为m的人，原来整个的人，原来整个系统处于静止状态，若空气阻力不计，当人沿绳系统处于静止状态，若空气阻力不计，当人沿绳梯向上爬时，对于整个系统来说动量是否守恒？梯向上爬时，对于整个系统来说动量是否守恒？为什么？为什么？图图831解析：解析：对于整个系统来说，动量是守恒的因对于整个系统来说，动量是守恒的因为当人未沿绳梯向上爬时，系统处于静止状态，为当人未沿绳梯向上爬时，系统处于静止状态，说明系统所受的重力说明系统所受的重力(Mm)g与它们受到空气与它们受到空气的浮力的浮力F浮浮平衡，即系统所受的合外力为零当平衡，即系统所受的合外力为零当人向上爬时，气球同时会向下

10、运动，人对绳梯人向上爬时，气球同时会向下运动，人对绳梯的作用力与绳梯对人的反作用力总是等值反向的作用力与绳梯对人的反作用力总是等值反向的在空气阻力不计的情况下，系统受的合外的在空气阻力不计的情况下，系统受的合外力自始至终都等于零，因此系统的动量是守恒力自始至终都等于零，因此系统的动量是守恒的的答案：见解析答案：见解析即时应用即时应用2.质量为质量为M的小车，以速度的小车，以速度v0在光滑水平地面在光滑水平地面上前进，上面站着一个质量为上前进，上面站着一个质量为m的人，问：当的人，问：当人以相对车的速度人以相对车的速度u向后水平跳出后，车速为向后水平跳出后，车速为多大？多大？即时应用即时应用3.

11、质量为质量为m110 g的小球在光滑的水平桌面上以的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为的速率向右运动，恰遇上质量为m250 g的小球以的小球以v210 cm/s的速率向左运动，的速率向左运动，碰撞后，小球碰撞后，小球m2恰好停止，则碰后小球恰好停止，则碰后小球m1的速的速度大小、方向如何？度大小、方向如何？解析：解析：设向右为正方向，则各速度为：设向右为正方向，则各速度为：v130 cm/s，v210 cm/s，v20.由两球组成的系统满足动量守恒定律条件，由动由两球组成的系统满足动量守恒定律条件，由动量守恒定律列方程量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1

12、m2v2，代入数据得：代入数据得：v120 cm/s.故故m1碰后速度的碰后速度的大小为大小为20 cm/s，方向向左，方向向左答案：答案：20 cm/s方向向左方向向左 规律项目动量定理动量守恒定律内容物体所受合外力的冲量等于它动量的变化系统不受外力或所受外力之和为零，系统的动量就保持不变数学表达式FtmvmvIpm1v1m2v2m1v1m2v2p0研究对象 一个物体或多个物体两个以上的物体组成的系统适用条件Ft是合外力的冲量系统所受合外力为零典型应用缓冲、打击等现象碰撞、爆炸、反冲等现象课堂互动讲练课堂互动讲练对动量守恒定律条件的理解对动量守恒定律条件的理解 如图如图832所示，光滑水平面

13、上两小车所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成的系统为研究使它们静止，若以两车及弹簧组成的系统为研究对象，则下列说法中正确的是对象，则下列说法中正确的是()图图832A两手同时放开后，系统总动量始终为零两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手，后放开右手，此后总动量不守先放开左手，后放开右手，此后总动量不守恒恒C先放开左手，后放开右手，此后总动量向左先放开左手，后放开右手，此后总动量向左D无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都

14、保持不变，但系统原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零的总动量不一定为零C项，先放开左手，系统在右手作用下，产生向项，先放开左手，系统在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左D项，无论何时放开手，只要是两手都放开就满项，无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变若同时放开，那么作用后系统的总动量就变若同时放开，那么作用后系统的总动量就等于放手前的总动量，即为零；若两手先后

15、放等于放手前的总动量，即为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量也是守恒的，开，那么两手都放开后的总动量也是守恒的，但不为零但不为零【答案答案】ACD【思维升华】【思维升华】(1)系统动量守恒，除系统不系统动量守恒，除系统不受外力或所受外力之和为零之外，若系统在受外力或所受外力之和为零之外，若系统在极短时间内所受外力远比系统内相互作用力极短时间内所受外力远比系统内相互作用力小小(如碰撞、爆炸如碰撞、爆炸)，因而外力可忽略时，系统，因而外力可忽略时，系统动量都守恒，系统所受合外力不为零，但在动量都守恒，系统所受合外力不为零，但在某一方向上所受外力或外力的合力为零时，某一方向上所受外力或外力

16、的合力为零时，在该方向也可运用动量守恒定律在该方向也可运用动量守恒定律(2)系统所受合力为零，系统总动量将保持不系统所受合力为零，系统总动量将保持不变，但系统总动量不一定为零变，但系统总动量不一定为零动量守恒定律的综合应用动量守恒定律的综合应用 质量为质量为20 g的小球的小球A以以3 m/s速度向东运动，速度向东运动，某时刻和在同一直线上运动的小球某时刻和在同一直线上运动的小球B迎面正碰迎面正碰B球质量为球质量为50 g，碰撞前的速度为，碰撞前的速度为2 m/s，方向向西，方向向西，碰撞后，碰撞后，A球以球以1 m/s的速度向西返回求碰后的速度向西返回求碰后B球的速度球的速度【解析】【解析】

17、对对A和和B组成的系统，只有相碰时有内组成的系统，只有相碰时有内力，系统不受外力作用，所以系统的动量守恒，力，系统不受外力作用，所以系统的动量守恒，可以运用动量守恒定律进行处理可以运用动量守恒定律进行处理由由A、B两球组成的系统不受外力作用则系统的动两球组成的系统不受外力作用则系统的动量守恒根据动量守恒定律，有量守恒根据动量守恒定律，有m1v1m2v2m1v1m2v2.设向东方向为正方向，则有设向东方向为正方向，则有v13 m/s，v22 m/s，v11 m/s，将各已知量代入上式将各已知量代入上式解得解得v20.4 m/s，即，即B球碰后速度大小为球碰后速度大小为0.4 m/s，方向向西，方向向西【答案】【答案】0.4 m/s方向向西方向向西【思维升华】思维升华】应用动量守恒定律的一般步应用动量守恒定律的一般步骤骤(1)确定研究对象确定研究对象(系统系统)；(2)分析系统的受力情况，判定系统动量是否分析系统的受力情况，判定系统动量是否守恒；守恒；(3)分析系统始末状态的动量；分析系统始末状态的动量；(4)选取正方向，利用动量守恒定律列方程求选取正方向，利用动量守恒定律列方程求解解