1.3 动量守恒定律 课件(共20张PPT) 人教版（2019）选择性必修第一册

(共20张PPT)
1.3
动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
复习
1、 I合的计算
2、动量定理表达式

A
B
m2
m1

m2
m1
一、系统　内力和外力
1.系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统
2.内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
3.外力：外部其他物体对系统的作用力
FN1
G1
FN2
G2
F1
F2
系统
内力
外力
教材P12
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。这就是动量守恒定律。
二、动量守恒定律
1、内容：
2、表达式：
3、适用条件：
(1)不受外力；(理想条件)
(2)受到外力，但外力合力为零；(实际条件)
(3)受到外力，且外力合力不为零，但系统内力远大于外力
外力可以忽略不计；(近似条件）
(4)不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以
上某条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)
①
②
③
教材P12
4、性质:
(1)系统性
(2)矢量性：
选取正方向进行计算
(3)瞬(同)时性:
左边是作用前某时刻系统动量的和，右边是作用后某时刻系统动量的和
(4)相对性：速度必须是相对同一参照物的。
!
例：在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2×104 kg 的静止货车，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。
③ 本题中研究的是哪一个过程？
①本题中相互作用的系统是什么？
②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？
碰撞前、后
摩擦力和空气阻力
符合

m1
m2
系统
FN1
FN2
F2
内力
外力
F1
G1
G2
解：以v1方向为正方向
设两车结合后的速度为v共
解得
v共= 0.9 m/s
方向与v1方向相同
例： 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，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 。

m1
m-m1
解出
分母为正值，则 v2为正值，即剩余部分沿原方向运动
解：以v方向为正方向
打击、碰撞、爆炸均符合动量守恒定律
生活场景的应用
速滑接力比赛
斯诺克比赛
冰壶比赛
正负电子对撞实验
宇宙大爆炸
原子核裂变反应
高速微观领域的应用
应用
1.动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。
2.动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于微观（分子尺度）、高速（光速量级）的问题。
3.动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。
牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。
这些领域，牛顿运动定律不再适用。
四、动量守恒定律的普适性
教材P14
作业：本节大小本
1.系统、内力与外力
(1)系统： 相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。
(2)内力： 物体间的作用力。
(3)外力：系统 的物体施加给系统内物体的力。
两个(或多个)
系统中
以外
知识梳理
2.动量守恒定律
(1)内容：如果一个系统 ，或者 ，这个系统的总动量保持不变。
(2)表达式：
m1v1＋m2v2＝ (作用前后总动量相等)。
(3)适用条件：系统 或者所受外力的 。
(4)普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速(接近光速)物体.既适用于宏观领域，也适用于 领域。
不受外力
所受外力的矢量和为0
m1v1′＋m2v2′
不受外力
矢量和为零
微观
(1)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。(　　)
(2)水平面上两个做匀速直线运动的物体发生碰撞瞬间，两个物体组成的系统动量守恒。(　　)
(3)系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零。(　　)
(4)只要系统内存在摩擦力，动量就一定不守恒。(　　)
×
√
√
×
下图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是
例1
A.只有甲和乙 B.只有丙和丁
C.只有甲和丙 D.只有乙和丁
√
2022年北京冬奥会，中国选手顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名，为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌.比赛中，两个人静立在赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演.女选手的质量小于男选手的质量，假设双人滑冰场地为光滑冰面，下列关于两个人互推前后的说法正确的是
A.静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量不再为0
B.静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量为0
C.男选手质量较大，互推后两人分离时他获得的速度较大
D.女选手质量较小，互推后两人分离时她获得的速度较小
针对训练1
√
如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同
例2
√
如图所示，游乐场上，两位同学各驾驶一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为120 kg，碰撞前水平向右运动，速度的大小为5 m/s；乙同学和他的车的总质量为180 kg，碰撞前水平向左运动，速度的大小为4 m/s。则碰撞后两车共同的运动速度大小为________，方向_________。
例3
0.4 m/s
水平向左
如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3 m/s的速率向右运动，B以1 m/s的速率向左运动，发生碰撞后，试分析：
针对训练2
(1)若A、B两小球都以2 m/s的速率向右运动，A、B的质量满足什么关系？
(2)若A、B两小球都以2 m/s的速率反弹，A、B质量满足什么关系？
一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度大小为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度大小为v1。求炸裂后瞬间另一块的速度v2。
例4