1、16.3 动量守恒定律,复习:,动量的定义、特点,动量定理及表达式,方向,使用范围。,问题:,在第一节中我们探究里碰撞中的不变量动量,即碰撞的两个物体的动量的矢量和不变,即总动量守恒。那么,在什么条件下,两物体的总动量才不变呢?,一、系统及内力和外力,1、系统:相互作用的两个物体(或多个物体)组成一个力学系统。,例如碰撞的两个物体组成一个系统,研究炮弹爆炸时,碎片和产生的燃气组成一个系统,弹簧把两个物体弹开的过程中,两个物体和弹簧就组成了一个系统。,2、内力和外力:,系统内物体之间的相互作用力叫做内力,系统外物体对系统内物体的作用力叫做外力,如:两球在光滑水平桌面上碰撞时,两球之间的碰撞力为内
2、力,同时,重力和桌面的、对球的支持力为外力.,用牛顿运动定律研究两物体碰撞中的系统动量守恒问题,设定物理情境:,在光滑的水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别为m1、m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1、v2,且v1v2,两球碰撞后,球的速度分别是v1/、v2/.碰撞过程中求1的受到球2的作用力为F1,球2受到球1的作用力为F2。,二、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。动量守恒定律,2、表达式:,mv1+mv2=mv1/+mv2/,P1 = P2,3、动量守恒条件:,系统不受外力,或系统所受外力的矢量和为零,注意
3、:(1)应用时需注意区分内力和外力。(2)区分“外力的矢量和”:把作用在系统上的所有外 力平移到某点后算出的矢量和。 “合外力”:作 用在某个物体(质点)上的外力的矢量和。(3)明确“不变量”绝不是“守恒量”。确切理解“守恒 量”是学习物理的关键。,例题1:,在列车编组站里,一辆m1=1.8X104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2X104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后的运动速度。,例题2,一枚在空中飞行的火箭,质量为m,在某点的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块如图,其中质量为m1一块沿着与v相反的方向
4、飞出,速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2,提示:火箭在空中手的外力和不为零,受到重力作用。而燃料即将耗尽,所以不必考虑燃料的质量爆炸时,爆炸力比火箭的重力远远大,重力可以忽略,可认为爆炸过程中,系统的总动量是守恒的。,3、动量守恒条件:,(1)系统不受外力,或系统所受外力的矢量和为零,(2)系统的内力远大于系统外力,例题3:,一小球从某一高度水平抛出,质量为m,初速度为v0,下落后恰好落在一静止在光滑地面上的沙车里,沙车的质量为M,求它们的共同速度v,(3)系统受的外力和不为零,但在某一方向上所受的外力和为零,那么系统在这一方向上动量守恒,三、动量守恒定律的普遍性,阅读教材15页下,思考与讨
5、论,如图所示,一个质量是0.2kg的钢球,以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度是450,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是450,速度仍为2m/s。请用作图的方法求出钢球的动量变化的大小和方向。,再用计算法求钢球动量的变化,练习1,A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动,A的质量为5kg,速度为9m/s,B的质量是2kg,速度是6m/s。A从后面追上B,它们相互作用一段时间后,B的速度增大到10m/s,方向不变,这时A的速度是多大?方向如何?,解:,取A的初速方向为正方向,则m1=5kg,v1=9m/s,m2=2kg, v2=6m/s, v2/ =10m/s.,碰后A的速度为v1/,由动量守恒定律得:,m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/,代入数据得:,v1/=7.4m/s,方向与A初速方向相同,练习2,如图,以质量为M木块用细线悬挂起来,处于静止,细线长尾L,有一质量为m速度为v的子弹水平向木块射来,击中木块并留在木块中,二者一起上摆,求木块上升的高度。,