物理第六章 碰撞与动量守恒 基础课2 动量守恒定律及其应用 新人教版.ppt
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1、基础课基础课2 2动量守恒定律及其应用动量守恒定律及其应用知识点一、动量守恒定律及其应用知识点一、动量守恒定律及其应用1动量守恒定律动量守恒定律(1)内内容容:如如果果一一个个系系统统_,或或者者所所受受外外力力的的矢矢量量和和为为零,零,这这个系个系统统的的总动总动量保持不量保持不变变,这这就是就是动动量守恒定律。量守恒定律。(2)表达式表达式p_,系系统统相相互互作作用用前前的的总总动动量量p等等于于相相互互作作用用后后的的总总动动量量p。m1v1m2v2_,相相互互作作用用的的两两个个物物体体组组成成的的系系统统,作用前的,作用前的动动量和等于作用后的量和等于作用后的动动量和。量和。p1
2、_,相互作用的两个物体,相互作用的两个物体动动量的增量等大反向。量的增量等大反向。p_,系,系统总动统总动量的增量量的增量为为零。零。不受外力不受外力pm1v1m2v2p202动量守恒的条件动量守恒的条件不不受受外外力力或或所所受受外外力力的的合合力力为为零零,不不是是系系统统内内每每个个物物体体所所受受的合外力都的合外力都为为零,更不能零,更不能认为认为系系统处统处于于_状状态态。平衡平衡知识点二、弹性碰撞和非弹性碰撞知识点二、弹性碰撞和非弹性碰撞1碰撞碰撞物物体体间间的的相相互互作作用用持持续续时时间间_,而而物物体体间间相相互互作作用用力力_的的现现象。象。2特点特点在在碰碰撞撞现现象象
3、中中,一一般般都都满满足足内内力力_外外力力,可可认认为为相相互互碰撞的系碰撞的系统动统动量守恒。量守恒。很短很短很大很大远远大于大于3分类分类动量是否守恒 机械能是否守恒弹性碰撞守恒_非完全弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失_守恒守恒最多最多思考判断思考判断(1)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。()(2)系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。()(3)动动量量守守恒恒定定律律表表达达式式m1v1m2v2m1v1m2v2一一定定是是矢矢量量式式,应应用用时时一一定定要要规规定定正正方方向向,且且其其
4、中中的的速速度度必必须须相相对对同同一一个个参参考系。考系。()(4)若若在在光光滑滑水水平平面面上上的的两两球球相相向向运运动动,碰碰后后均均变变为为静静止止,则则两两球球碰前的动量大小一定相同。碰前的动量大小一定相同。()答案答案(1)(2)(3)(4)动量守恒定律的条件及应用动量守恒定律的条件及应用1动量守恒的条件动量守恒的条件(1)理理想想守守恒恒:系系统统不不受受外外力力或或所所受受外外力力的的矢矢量量为为零零,则则系系统统动动量守恒。量守恒。(2)近近似似守守恒恒:系系统统受受到到的的外外力力矢矢量量和和不不为为零零,但但当当内内力力远远大大于外力于外力时时,系,系统统的的动动量可
5、近似看成守恒。量可近似看成守恒。(3)某某一一方方向向上上守守恒恒:系系统统在在某某个个方方向向上上所所受受外外力力矢矢量量和和为为零零时时,系,系统统在在该该方向上方向上动动量守恒。量守恒。2动量守恒定律的动量守恒定律的“六种六种”性质性质系统性 研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统条件性首先判断系统是否满足守恒条件相对性公式中v1、v2、v1、v2必须相对于同一个惯性系同时性公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻的速度,v1、v2是相互作用后同一时刻的速度矢量性应先选取正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正值,相反为负值普适性不仅适用低速宏观系统,也适用于高速微观系统1动动量量是
6、是否否守守恒恒的的判判断断如如图图1所所示示,小小车车与与木木箱箱紧紧挨挨着着静静止止在在光光滑滑的的水水平平冰冰面面上上,现现有有一一男男孩孩站站在在小小车车上上用用力力向向右右迅迅速速推出木箱。关于上述推出木箱。关于上述过过程,下列程,下列说说法中正确的是法中正确的是 ()图图1A男孩和木箱男孩和木箱组组成的系成的系统动统动量守恒量守恒B小小车车与木箱与木箱组组成的系成的系统动统动量守恒量守恒C男孩、小男孩、小车车与木箱三者与木箱三者组组成的系成的系统动统动量守恒量守恒D木箱的木箱的动动量增量与男孩、小量增量与男孩、小车车的的总动总动量增量相同量增量相同解解析析当当男男孩孩、小小车车与与木
7、木箱箱看看做做整整体体时时水水平平方方向向所所受受的的合合外外力力才为零,所以选项才为零,所以选项C正确。正确。答案答案C2动动量量守守恒恒定定律律的的应应用用如如图图2,质质量量为为M的的小小船船在在静静止止水水面面上上以以速速率率v0向向右右匀匀速速行行驶驶,一一质质量量为为m的的救救生生员员站站在在船船尾尾,相相对对小小船船静静止止。若若救救生生员员以以相相对对水水面面速速率率v水水平平向向左左跃跃入入水水中中,则则救生救生员跃员跃出后小船的速率出后小船的速率为为()图图2答案答案C3某某一一方方向向上上的的动动量量守守恒恒从从倾倾角角为为30,长长0.3 m的的光光滑滑斜斜面面上上滑滑
8、下下质质量量为为2 kg的的货货包包,掉掉在在质质量量为为13 kg的的小小车车里里(图图3)。若若小小车车与与水水平平面面之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.02,小小车车能能前前进进多多远远?(g取取10 m/s2)图图3答案答案0.1 m4动动量量守守恒恒中中的的临临界界问问题题如如图图4所所示示,甲甲、乙乙两两船船的的总总质质量量(包包括括船船、人人和和货货物物)分分别别为为10m、12m,两两船船沿沿同同一一直直线线同同一一方方向向运运动动,速速度度分分别别为为2v0、v0。为为避避免免两两船船相相撞撞,乙乙船船上上的的人人将将一一质质量量为为m的的货货物物沿沿水水平平方方向向抛抛向
9、向甲甲船船,甲甲船船上上的的人人将将货货物接住,求抛出物接住,求抛出货货物的最小速度。物的最小速度。(不不计计水的阻力水的阻力)图图4解解析析设设乙乙船船上上的的人人抛抛出出货货物物的的最最小小速速度度大大小小为为vmin,抛抛出出货货物物后后船船的的速速度度为为v1,甲甲船船上上的的人人接接到到货货物物后后船船的的速速度度为为v2,由由动动量量守恒定律得守恒定律得12mv011mv1mvmin10m2v0mvmin11mv2为避免两船相撞应满足为避免两船相撞应满足v1v2联立联立式得式得vmin4v0答案答案4v0应应用用动动量量守守恒恒定定律律解解题题时时应应该该首首先先判判断断动动量量是
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