动量守恒定律课件(28)
28页1、,三、动量守恒定律,思考与讨论,假如你置身于一望无际的冰面上,冰面绝对光滑,你能想到脱身的办法吗?,两个人的速度之间有怎样的关系呢?,在连续的敲打下,平板车会怎样运动呢?,思考与讨论,1、系统 内力和外力,(1)系统:存在相互作用的两个(或多个)物体所组成的整体,称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 (2)内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力。 (3)外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。,注意:内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。,2、动量守恒定律的推导,对m1和m2分别用动量定理有:,由牛顿第三定律知: F1t = - F2t,代入整理有:,3、动量守恒定律,(1)内容: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,这个结论叫做动量守恒定律。,(2)数学表达式:,对由两个物体组成的系统有:,p=0,定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算。,、动量守恒定律成立条件,在满足下列条件之一时,系统的动量守恒: (1)不受外力或受外力矢量和为零,系
2、统的总动量守恒 (2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒(碰撞、爆炸) (3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒,系统动量是否守恒为什么只强调“不受外力”或“所受外力之和为零”,而不管内力的变化情况呢?,在连续的敲打下,平板车会怎样运动呢?,【例题一】在列车编组站里,一辆m1=1.8104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2104kg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。,解:规定碰撞前货车的运动方向为正方向,有v1=2m/s。设两车的共同速度为v。两车碰撞前的动量为:,碰撞后的动量:,由动量守恒定律 p=p:,爆炸类问题,【例题二】.一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点的速度为v,方向水平。导弹在该点突然炸裂成两块(如图),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。,若沿炸裂前速度v的方向建立坐标轴,v为正值,v1与v的方向相反,v1为负值。此外,一定有m-m10。于是,由上式可知,v2应为正值。这表示质量为(m-m1)的那部分沿
3、着与坐标轴相同的方向飞去。这个结论容易理解。炸裂的一部分沿着相反的方向飞去,另一部分不会也沿着相反的方向飞去,假如这样,炸裂后的总动量将与炸裂前的总动量方向相反,动量就不守恒了。,5、动量守恒定律适用范围,动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一。大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的。,6、应用动量守恒定律解题的一般步骤,(1)选取研究对象(系统),确定物理过程,即选定在物理过程中满足动量守恒的系统 (2)选取正方向(或建立坐标系)和参考系(一般以地面为参考系) (3)根据动量守恒定律列方程 (4)统一单位,代入数据,求解得结果,1、关于动量守恒的条件,下列说法中正确的是 ( ) A只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒 B只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒 C只要系统所受合外力恒定,动量守恒 D只要系统所受外力的矢量和为零,动量守恒,D,2、如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一
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