1、动量守恒定律,武威第七中学 孙全元,前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?,2。静止站在光滑的冰面上,小孩推大人一把,他们各自往相反的方向运动,谁运动得更快一些?他们的总动量是多少?,1。两个小球的碰撞过程中,为什么后来红的球会向后,之间可能存在什么样的规律?,现象思考,17世纪以来,关于两种运动量度的争论持续近了200多年,许多著名学者、科学家都参加到争论中,其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡儿为代表。,历史回顾,(V2V1),设:向左为正方向,碰撞之前总动量:
2、,P=P1+P2=m11+m22,碰撞之后总动量:,P=P1+P2=m11+m22,理论分析, F1 = F2,即,故 p = p,在碰撞过程中,3内力:,基本概念,1系统:,2外力:,相互作用的物体组成系统。,系统以外物体对系统内物体的作用力,系统内物体相互间的作用力,分析得到上述两球碰撞得出的结论的条件:,两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。,动量守恒定律,1)内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,2)公式:,3)守恒条件为:,a) F合=0
3、(严格条件),c) 某方向上外力之和为零,在这个方向上成立,b) F内 远大于F外(近似条件),P= P,动量守恒定律:不仅适用于正碰,也适用于斜碰;不仅适用于碰撞,也适用于任何形式的相互作用;不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。,2、定律既适用于宏观物体的相互作用,也适用于微 观粒子的相互作用,不管是低速还是高速问题均适用。,使用范围普遍适用,在下列几种现象中,动量守恒的是( ) A。在静止的光滑水平面上,车上的人从车头车尾 B。水平放置的轻弹簧,一辆固定于墙上,另一端与置于光滑水平面上的物体相连,开始时弹簧已有伸长,放手后物体在弹力的作用下运动 C。甲、乙两队进行拔河
4、比赛,甲队获胜 D。汽车拉着拖车在平直的公路上做匀速直线运动,某时刻拖车突然脱钩离开汽车,由于司机没有发觉而保持汽车的驱动力不变,在拖车没有完全停下来的任何一段时间,两小车在运动过程中,相互排斥的磁力属于内 力,整个系统的外力即重力和支持力的和为零,所以 系统动量守恒。,思考分析,系统所受的外力有:重力、地面对木块支持 力、竖直墙对弹簧的支持力,三者之和不为零,所 以系统动量不守恒。,在光滑水平面的车上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端.在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由.,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,原来整个系统处于静止状态,
5、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?为什么?,在光滑水平面上有甲、乙两小球,它们的质量分别为1kg和4kg,甲球以10m/s的速度向左运动,乙球以5m/s的速度向右运动,两球发生正碰后,乙球以1m/s的速度继续向右运动。求: (1)甲球碰撞后的速度 (2)甲、乙两球各自受到的冲量,关于碰撞的“初状态”和“末状态”,下列说法正确的是( )A、“初状态”指碰撞前任意时刻的状态B、“初状态”指物体刚要发生作用时的状态C、“末状态”指碰撞后任意时刻的状态D、“末状态”指碰撞时,相互作用刚结束的状 态,5、写出动量守恒表达式,求解计算,系统确定,守恒条件确定,状态确定,参考系确定,正方向确定,应用动量守恒定律解题的步骤:,1、选取适当的研究对象(系统),2、确定与题中研究问题相关的两瞬间,4、选定参考系,并设定正方向,3、进行受力分析,判断系统的动量是否守恒,(矢量性),(相对性),(瞬时性),如图,小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以v0/2的速率弹回,而B球以v0/3的速率向右运动,求A、B两球的质量之比,2/9,关于爆炸,下列说法中正确的是 ( ) A、爆炸时由于物体所受到的合外力不为零,故动量一般认为不守恒 B、爆炸时,由于内力远外力,故认为动量守恒 C、爆炸时动能一定会损失 D、爆炸时动能增加,动量也增加,小结,再见,