1.3动量守恒定律—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
发生碰撞的物体组成的系统动量都会守恒吗？
9.3动量守恒定律
v1
v2
v1′
v2′
m1
m1
m2
m2
N1
N2
G1
G2
F1
F2
通过推导可知，两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量
一、定律推导：
水平面光滑
对球1：
对球2：
即：
整理：
由牛三定律有：
系统
N1
N2
G1
G2
F
F′
外力
内力
系统：有相互作用的物体构成一个系统，至少有两个物体
内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力：外部其他物体对系统的作用力
1.
内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，
这个系统的总动量保持不变。
2.
表达式
二、动量守恒定律
P1
+
P2
=
P1’
+
P2’
3、动量守恒的条件
动量守恒定律成立的条件是：系统不受外力或者所受外力之和为零.
4.
理解：
⑴系统不受外力；
⑵系统受外力，但外力的矢量和为零；
⑶系统所受外力之和不为零，但系统内物体间相互作用的内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；（爆炸，反冲
）
⑷系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.
例1.在如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触面是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中?????(　　)
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能不守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
B
例2(多选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩,如图所示。当撤去外力F后,下列说法中正确的是?(　　)
A.a离开墙壁前,a和b组成的系统的动量守恒
B.a离开墙壁前,a和b组成的系统的动量不守恒
C.a离开墙壁后,a、b组成的系统的动量守恒
D.a离开墙壁后,a、b组成的系统的动量不守恒
BC
例3．在列车编组站里，一辆质量m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆质量m2=2.2×104kg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。
由于碰撞过程中系统内力远大于摩擦力，通过分析可知系统动量守恒
例3．在列车编组站里，一辆质量m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆质量m2=2.2×104kg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。
解：规定向右为正方向
两车碰撞前总动量
P=m1v1
两车碰撞前总动量
P’=(m1+m2)v
根据动量守恒定律可得
m1v1’=(m1+m2)v
解得
v=
v=0.9m/s
5
.
应用动量守恒定律解题的步骤：
（1）选取研究对象；
（2）分析研究过程中物体的受力情况；
（3）根据动量定理形式，规定正方向；
（4）确定所研究的物理过程及初末状态；
（5）解方程、统一单位、求解.
不仅适用于宏观世界，也适用于微观世界；不仅能解决低速运动问题，而且能解决高速运动问题。
三、动量守恒定律的普适性
动量大小与参考系的选取有关，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般以地面为参考系
弹性碰撞：碰撞后物体的形变可以完全恢复，且碰
撞前后系统的总机械能不变．
非弹性碰撞：碰撞后物体的形变只有部分恢复，
系统有部分机械能损失．
完全非弹性碰撞：碰撞过程中物体的形变完全不能恢复，以致物体合为一体一起运动，即两物体在非弹性碰撞后以同一速度运动，系统损失的机械能最大．
碰撞分类
碰撞：两个或两个以上物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用力。
动量守恒的经典模型---碰撞
完全弹性碰撞:
m1
m2
m1
m2
v1`
v2`
v1
v2
“一动一静”弹性碰撞规律
情
景:
m1
m2
v1
m1
m2
v1`
v2`
动量守恒：
动能不变：
联立可得：
m1
m2
v1
讨
论：
当m1=m2时，
v1'=v2
，v2'=v1
当m1>>m2，且v2=0时，
v1’≈v1，v2‘
≈2v1
两球碰撞时交换速度。
若m1<即质量很大且原来静止的物体，在碰撞后仍保持不动，质量小的物体碰撞后速度等值反向
即一个质量很大的球体，当它的与质量很小的球体相碰时，它的速度不发生显著的改变，但是质量很小的球却以近似于两倍于大球体的速度运动。
完全非弹性碰撞
（碰后有共同速度）
特点：共速，动能损失最大；或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大
碰撞过程三大原则
动量守恒：
速度原则：
总机械能不增加：
P前=P后
或
△PA=
-△PB
E前≥E后
合理
v1
v2
被碰撞物体
碰撞物体
实例分析
A、B两个小球同向运动，小球A质量为1kg，在光滑水平面上以速度6m/s与质量为2kg的速度为2m/s的物体B发生碰撞，则碰后A、B两物体的速度可能为
A．vA=5m/s，vB=2.5
m/s
B．vA=2
m/s，vB=4
m/s
C．vA=－4
m/s，vB=7
m/s
D．vA=7m/s，vB=1.5
m/s
B
mB
mA
VA
VB
实例分析
一个质量为M的平板车以速度v在光滑水平面上滑行，质量为m的烂泥团从离车h高处自由下落恰好落在平板车上，则小车的速度大小变为
A、仍为v
B、
C、
D、
B
实例分析
如图所示，将质量为m的铅球以大小为v0倾角为θ的初速度抛入一个装着m砂子的总质量为M的静止砂车中，砂车与地面的摩擦力不计，铅球落入砂车与砂车的共同速度为
。
v0
θ
m
M
实例分析
如图利用冲击摆可以测定枪弹的速度,若子弹水平射入冲击摆并留在摆中,摆沿弧运动,最大偏角为α,设摆的质量M,摆的悬线长为L,子弹的质量为m,求子弹入射的速度V0?
v0
M
m
α
L