1.4动量守恒定律的应用课件（19张PPT）

(共19张PPT)
动量守恒定律的应用
在此输入您的封面副标题
三、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
△p1= -△p2（两物系统）
　　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。
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
⑴分析题意，确定研究对象；
⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒；
⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式；
⑷列动量守恒方程；
⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.
A
B
处理方法：
①子弹射入木块的过程，认为时间极短暂，弹簧仍保持原长，
此瞬间子弹与木块的摩擦为内力，系统合外力为零，系统动量守恒，但子弹与木块的摩擦内力发热，机械能不守恒；
②子弹打进木块后，与木块一起压缩弹簧的过程中，系统受到墙的外力作用，动量不守恒，但外力不做功，机械能守恒。
思考与讨论：如图所示，水平接触面光滑，子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统的机械能、动量是否守恒？说明理由。
例4（变式1）如图4所示，已知 mA∶mB ＝3∶2，原来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，A、B间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住．小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请判断：
1、若将A、B看作系统，则烧断细线后，系统
动量是否守恒？
2、若将哪些物体看作系统，
系统动量是守恒的？
3、小车C会运动吗？
为什么？
动量守恒定律的应用
研究对象是？
炸裂前，可以认为导弹是由质量为m1和（m-m1）的两部分组成。
导弹的炸裂过程可以看做这两部分相互作用的过程。这两部 分组成的系统就是研究对象。
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（如图所示），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
动量守恒定律的应用
炸裂过程中，炸裂成的两部分都受哪些力？是否满足动量守恒？
炸裂过程中，两部分都受到重力的作用，所受外力的矢量和不为零。
但是它们所受的重力远小于爆炸时燃气对它们的作用力，故重力可忽略。
可认为系统满足动量守恒条件。
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（如图所示），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
动量守恒定律的应用
爆炸前
爆炸后
解 导弹炸裂前的总动量为
炸裂后的总动量为：
根据动量守恒定律p’=p，可得：
解出：
炸裂的一部分沿着相反的方向飞去，另一部分必不会也沿着相反的方向飞去
若选取v的方向为正方向
v1为负值
动量守恒定律的应用
质量为M的小车在光滑水平面上以速度v向东行驶，一个质量为m的小球从距地面高H处自由落下，正好落入车中，此后小车的速度将多大？
分析：作用过程竖直方向受力不为零，但水平方向受外力为零。这种情况，只在水平方向动量守恒。
解：水平方向小车和小球组成的系统动量守恒，有：
Mv=（M+m）v′
解得
问题与练习
A、B两个物体在同一直线上沿同一方向运动，A的质量是5kg，速度是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的速度增大为10m/s，方向不变，这时A的速度是多大？方向如何？以上过程中除A、B两物体的相互作用外，其他的力可以忽略。
由于在A,B的运动过程中，除了两者之前的相互作用力，其他的力可以忽略，即A,B组成的系统所受外力的矢量和为0，
满足动量守恒定律的条件。即初速度方向为正方向，根据动量守恒定律，有
A的速度大小为7.4m/s,方向与初速度方向相同
问题与练习
质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g，静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多大？
因为木块在光滑水平桌面上，所受的摩擦力为0，且子弹与木块的相互作用属于系统的内力，因此整个系统所受外力的矢量和为0，满足动量守恒定律的条件。
取子弹的初速度方向为正方向。
若子弹留在木块中，已知子弹的质量
由此解出
若子弹穿过木块后，末速度
初速度
木块的质量
初速度
根据动量守恒定律，有
根据动量守恒定律，有
应用动量守恒定律的注意点
①系统性：动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒定律不一定适用。
②矢量性：选取正方向，与正方向同向的为正，与正方向反向的为负，方向未知的，设与正方向同向，结果为正时，方向即与正方向相同，否则，与正方向相反。
应用动量守恒定律的注意点
③瞬时性（同时性）：动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统任意瞬时动量恒定。方程左边是作用前某一时刻各物体的动量的和，方程右边是作用后某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动量不能相加。
④相对性：由于动量的大小与参照系的选择有关，因此在应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。
认识反冲运动
1、定 义：
反冲运动
某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体、气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动。
认识反冲运动
2、特 点 ：
反冲运动
内力作用下，一个物体分为两个部分
两部分运动方向相反
物体间相互作用突然发生，时间短，作用强
认识反冲运动
3、物理原理 ：
反冲运动
遵循动量守恒定律
反冲运动
的应用
反冲运动的应用与防止
对于灌溉喷水器，当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向。
对于灌溉喷水器
反冲运动
的应用
反冲运动的应用与防止
反击式水轮机
当水从转轮的叶片中流出时，转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。
反冲运动的防止
枪射击时
子弹向前飞去枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
反冲运动的应用与防止