湖北省某市高中物理第十六章动量守恒定律3动量守恒定律(2)课件新人教选修3-5.ppt

1、1 1动量守恒定律的内容是什么？动量守恒定律的内容是什么？不受外力或受到的外力为零（严格条件）不受外力或受到的外力为零（严格条件）内力远大于外力（近似条件）内力远大于外力（近似条件）某一方向上合力为零，在这个方向上成立。某一方向上合力为零，在这个方向上成立。 一个系统不受外力或所受外力的合力为零，一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律。 m11+ m22= m11+ m22 复习复习2 2成立条件有哪些？成立条件有哪些？ 动量守恒定律和牛顿运动定律动量守恒定律和牛顿运动定律请设计模型用牛顿运动

2、定律推导动量守恒定律请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律要求一：正确判断系统动量是否守恒；要求一：正确判断系统动量是否守恒；要求二：正确运用守恒条件解决实际问题；要求二：正确运用守恒条件解决实际问题； 研究对象研究对象两个两个物体组成的系统物体组成的系统两个以上两个以上的物体组成的系统的物体组成的系统例例 1已知：已知：m甲甲、m乙乙、求：求：当甲的速度为当甲的速度为V V甲时，时， 乙的速度为乙的速度为V V乙乙请列出系统动量守恒方程式请列出系统动量守恒方程式例例 2 质量为质量为m1的货车在平直轨道上以的货车在平直轨道上以V1的速度的速度运动，碰上质量为运动，碰上质量为m2的一辆静止货

3、车，它们碰的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起，以共同的速度撞后结合在一起，以共同的速度V2继续运动，继续运动，请列出系统动量守恒的方程式。请列出系统动量守恒的方程式。例例 3m 1m 2 如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，质量为面上，质量为m0的子弹的子弹A沿水平方向以速度沿水平方向以速度V0射入木块后留在质量为射入木块后留在质量为m1的木块的木块B内，与木内，与木块达到共同速度块达到共同速度V1，入射时间极短，之后它，入射时间极短，之后它们将压缩弹簧，若将子弹和木块看作系统，们将压缩弹簧，若将子弹和木块看作系统，则指出系统在哪个过程动量守恒，并列出方

4、则指出系统在哪个过程动量守恒，并列出方程式。程式。例例 4 质量为质量为mm的小球从半径为的小球从半径为R R、光滑的半圆、光滑的半圆槽（质量为槽（质量为MM）的）的A A点由静止滑下，点由静止滑下，A A、B B等高，等高，如图所示，当如图所示，当mm运动到槽的最低点运动到槽的最低点C C时速度为时速度为V V1 1，此时槽的速度为，此时槽的速度为V V2 2，请列出系统动量守恒请列出系统动量守恒的方程式。（的方程式。（V V1 1、V V2 2 均以地面为参考系）均以地面为参考系） 例例 5若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？ A A、B

5、 B 两辆小车之间连接一根被压缩了两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。守守 恒恒例例 6烧断细线后，烧断细线后，A A、B B开始向左、右两边运动。开始向左、右两边运动。例例 6已知：已知： mA mB VA VB ；请列出系统动量守恒的方程式请列出系统动量守恒的方程式VAVB 如图所示，如图所示，已知已知 mA、mB 、 mC ，其中，其中mAmB原来静止在小车原来静止在小车C C上，它们与小车上表面间的动摩擦因上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，数相同，A A、B B间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓间连接一根被压缩了的弹簧后用细

6、线栓住小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请判断：住小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请判断： 1 1、若将哪些物体看作系统，系统动量是守恒的？、若将哪些物体看作系统，系统动量是守恒的？例例 72 2、当、当A A和和B B的速度分别为的速度分别为V VA A 和和V VB B时，时，C C的速度为的速度为V VC C, , 请列出系统动量守恒的方程式请列出系统动量守恒的方程式 两个磁性很强的磁铁，分别固定在两个磁性很强的磁铁，分别固定在A A、B B两辆小车两辆小车上，上，A A车的总质量为车的总质量为M M1 1，B B车的总质量为车的总质量为M M2 2。A A、B B两辆两辆小车放在

7、光滑的水平面上，它们相向运动，小车放在光滑的水平面上，它们相向运动，A A车的速度车的速度是是V V1 1，方向水平向右；，方向水平向右；B B车的速度是车的速度是V V2 2，方向水平向左。，方向水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某时刻由于两车上同性磁极的相互排斥，某时刻A A、B B车均水车均水平向右运动，速度分别为平向右运动，速度分别为V V1 1和和 V V2 2，请列出系统动，请列出系统动量守恒的方程式。量守恒的方程式。例例 8例例 9 如图所示，长为如图所示，长为L L、质量为、质量为M M的小船停在静的小船停在静水中，质量为水中，质量为m m的人从静止开始从船头走到船的人从

8、静止开始从船头走到船尾，当人到达船尾时，人与船相对于河岸的速尾，当人到达船尾时，人与船相对于河岸的速度分别为度分别为V V人人和和V V船，不计水的阻力，列出系统动不计水的阻力，列出系统动量守恒方程。量守恒方程。人船模型人船模型 质量为质量为MM的气球上有一个质量为的气球上有一个质量为mm的的人人, ,气球静止于距地面为气球静止于距地面为h h高度处。从气球高度处。从气球上放下一根不计质量的绳。为使此人沿绳上放下一根不计质量的绳。为使此人沿绳滑至地面，绳的长度至少多长？滑至地面，绳的长度至少多长？习习 题题 质量为质量为mm的子弹，以速度的子弹，以速度V V0 0射入木射入木块，在即短时间内，

9、停留在质量为块，在即短时间内，停留在质量为MM2 2的的木块木块B B中，并和中，并和B B达到共同的速度达到共同的速度V V1 1。请。请判断射入过程中系统动量是否守恒？若判断射入过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。守恒，请列出方程式。例例 10 请分析接下来请分析接下来A A、B B（包括子弹）（包括子弹）的的运动情况，当弹簧被压缩到最短时，运动情况，当弹簧被压缩到最短时，A A、B B速度有什么关系？并判断在这一过程速度有什么关系？并判断在这一过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。方程式。V2V2V0V1 如图所示，质量为如图所示，质量

10、为M M1 1的甲车上表面光滑，右端的甲车上表面光滑，右端放一个质量为放一个质量为m m的小物体，一起以的小物体，一起以V V1 1的速度向右运动，的速度向右运动，乙车质量为乙车质量为M M2 2，静止在光滑水平面上，甲车撞击乙，静止在光滑水平面上，甲车撞击乙车时间极短车时间极短, ,之后两车达到共同速度之后两车达到共同速度V V2 2，一起继续向，一起继续向前运动。前运动。例例 112、撞击过程中，系统动量是否守恒，、撞击过程中，系统动量是否守恒， 若守恒，请列出方程式。若守恒，请列出方程式。1、撞击过程，小物块是否参与碰撞？、撞击过程，小物块是否参与碰撞？v1 如图，撞击后两车达到共同速度

11、如图，撞击后两车达到共同速度V V2 2一起继续向前运动，一起继续向前运动，小物块滑上乙车上表面（不光滑）。小物块滑上乙车上表面（不光滑）。3、滑行过程中系统动量是否守恒，若守恒、滑行过程中系统动量是否守恒，若守恒,请列出方程式。请列出方程式。1、小物块在乙车上表面做什么运动？、小物块在乙车上表面做什么运动？2、甲、乙分别在做什么运动？最终什么运动状态？、甲、乙分别在做什么运动？最终什么运动状态？v1v2（V2V1）v2v3v3V2V2V0V1 第一次碰撞第一次碰撞 第二次第二次“碰撞碰撞”v1v1v2v2v3v3 第一次碰撞第一次碰撞 第二次第二次“碰撞碰撞” 如图所示，甲、乙两个小孩各乘一

12、辆冰车在水如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏，甲和他的冰车的质量共为平面上游戏，甲和他的冰车的质量共为M M甲甲，乙和他，乙和他的冰车的质量也是的冰车的质量也是M M乙乙，游戏时甲推一个质量，游戏时甲推一个质量m m的箱的箱子，以大小为子，以大小为v v0 0的速度滑行，乙以同样大小的速度的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来迎面滑来, ,为避免相撞，甲将箱子以相对地面的速为避免相撞，甲将箱子以相对地面的速度度v v1 1推给乙，请判断系统动量是否守恒？若守恒，推给乙，请判断系统动量是否守恒？若守恒，请列出系统动量守恒的方程式。请列出系统动量守恒的方程式。例例 12 如图所示，

13、如图所示，A、B是静止在光滑水平地面上完全是静止在光滑水平地面上完全相同的两块长木板相同的两块长木板.A的左端和的左端和B的右端相接触的右端相接触.已知已知MA、MB ，板长均为，板长均为L, 质量为质量为mC 的小物块的小物块,现给它一现给它一初速度初速度v0 ,使它从使它从B板的左端开始向右滑动板的左端开始向右滑动.由于由于C与与A、B间均有摩擦，最终间均有摩擦，最终C与与A 一起以一起以v1的速度共同前进。的速度共同前进。请判断系统动量是否守恒，若守恒，请列出方程式。请判断系统动量是否守恒，若守恒，请列出方程式。例例 13 如图所示如图所示, ,有有A A、B B两质量均为两质量均为MM

14、的小车的小车, ,在光滑的水平面上以相同的速率在光滑的水平面上以相同的速率v v0 0在同一直线在同一直线上相向运动上相向运动,A,A车上有一质量为车上有一质量为mm的人的人, ,他至少他至少要以多大的速度要以多大的速度( (相对地面相对地面) )从从A A车跳到车跳到B B车上车上, ,才能避免两车相撞？才能避免两车相撞？例例 14 A A、B B两辆小车在光滑的水平面上做相向两辆小车在光滑的水平面上做相向的匀速运动，已知速率，其中的匀速运动，已知速率，其中V V甲甲=10 =10 m/sm/s， V V乙乙=15 =15 m/sm/s，当两车交错时，各丢给对方当两车交错时，各丢给对方mm=

15、50 kg=50 kg的一只麻袋，此后甲车继续向前运的一只麻袋，此后甲车继续向前运动，而速度变为动，而速度变为8 8 m/sm/s, ,如果乙车原来的总质如果乙车原来的总质量为量为mm乙乙=500 kg=500 kg, ,求甲车原来的总质量以及乙求甲车原来的总质量以及乙车后来速度大小和方向车后来速度大小和方向？例例 15应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法1、明确系统、明确系统3 3、分析系统所受外力情况，判断系统是否动量守恒、分析系统所受外力情况，判断系统是否动量守恒4 4、找到过程的始末状态，规定正方向，列方程找到过程的始末状态，规定正方向，列方程5 5

16、、解方程，求未知量、解方程，求未知量2 2、明确过程、明确过程 两个磁性很强的磁铁，分别固定在两个磁性很强的磁铁，分别固定在A A、B B两辆小车两辆小车上，上，A A车的总质量为车的总质量为4kg4kg，B B车的总质量为车的总质量为2kg2kg。A A、B B两辆小车放在光滑的水平面上，它们相向运动，两辆小车放在光滑的水平面上，它们相向运动，A A车的车的速度是速度是5 5 m/sm/s，方向水平向右；，方向水平向右；B B车的速度是车的速度是3 3 m/sm/s, ,方向水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某方向水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某时刻时刻B B车向右以车向右以

17、8 8 m/sm/s的水平速度运动，求的水平速度运动，求（1 1）此时）此时A A车的速度；车的速度；（2 2）这一过程中，）这一过程中，B B车的动量增量。车的动量增量。 例例 16 如图所示，质量为如图所示，质量为M=1kgM=1kg的长木板，静止放置在的长木板，静止放置在光滑水平桌面上，有一个质量为光滑水平桌面上，有一个质量为m=0.2kgm=0.2kg大小不计的大小不计的物体以物体以6m/s6m/s的水平速度从木板左端冲上木板，在木板的水平速度从木板左端冲上木板，在木板上滑行了上滑行了2s2s后跟木板相对静止（后跟木板相对静止（g g取取10m/s10m/s2 2）。）。求：（求：（1

18、 1）木板获得的速度）木板获得的速度 （2 2）木板动量的增量）木板动量的增量例例 17v0 如图所示，甲车的质量是如图所示，甲车的质量是2 kg2 kg，静止在光滑水，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg1 kg的小的小物体物体. .乙车质量为乙车质量为4 kg4 kg，以，以5 5 m/sm/s的速度向左运动，的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得与甲车碰撞以后甲车获得8 8 m/sm/s的速度，物体滑到的速度，物体滑到乙车上乙车上. .若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为数为0.20.2，则物

19、体在乙车上表面滑行多长时间相对，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止乙车静止? ?（g g取取10 m/s10 m/s2 2） 例例 18 如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏，甲和他的冰车的质量共为平面上游戏，甲和他的冰车的质量共为M M甲甲 =40kg=40kg，乙和他的冰车的质量也是乙和他的冰车的质量也是40kg40kg，游戏时甲推一个质，游戏时甲推一个质量量20kg20kg的箱子，以大小为的箱子，以大小为v v0 0=1.0m/s=1.0m/s的速度滑行，乙的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来以同样大小的速度迎面滑来, ,为

20、避免相撞，甲将箱为避免相撞，甲将箱子推给乙，求为避免相撞，甲将箱子推出的最小速子推给乙，求为避免相撞，甲将箱子推出的最小速度度( (相对地面相对地面)?)?例例 19 如图所示，如图所示，A、B是静止在光滑水平地面上完全是静止在光滑水平地面上完全相同的两块长木板相同的两块长木板.A的左端和的左端和B的右端相接触的右端相接触.其中其中MA= 2kg，MB=3kg，长度皆为，长度皆为l=0.65m,C是质量为是质量为m=0.5的小物块的小物块,现给它一初速度现给它一初速度v0=4.0m/s,使它从使它从B板的左端开始向右滑动板的左端开始向右滑动.由于由于C与与A、B间有摩擦，最间有摩擦，最终终C与与A一起以一起以0.4 m/s的速度共同前进。（的速度共同前进。（g取取10m/s2）求（求（1）木块）木块B的最后速度的最后速度 （2）C离开离开B时的速度时的速度 （3）C与与B之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数例例 20三、动量守恒定律的适用范围三、动量守恒定律的适用范围