A动量守恒.PPT

1.3动量守恒定律在碰撞中的应用 1、内容： 3、守恒条件： （1）系统不受外力或所受外力之和为零 机械能守恒定律： 当只有重力或弹力做功时 内力远大于外力时的动量守恒 在碰撞、爆炸中，相互作用的时间很短，平均作用力很大，把相互作用的物体看作一个系统，系统所受外力通常远小于相互作用的物体之间的内力，可忽略不计，认为碰撞、爆炸过程中动量守恒。 例1.在列车编组站里，一辆载重质量为m1=3.0×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上另一辆载重后质量为m2=4.5×104kg的静止的货车，它们碰撞后接合在一起继续运动，求运动的速度。 解题步骤： 有关碰撞的四种典型模型 滑块——木板模型 子弹——木块模型 弹簧模型 人船模型 有关碰撞的四种典型模型 滑块——木板模型 子弹——木块模型 弹簧模型 人船模型 有关碰撞的四种典型模型 子弹——木块模型 滑块——木板模型 弹簧模型 人船模型 V1 V2 A B V1 V2 F F A B 由动量守恒： 由机械能守恒： 解上面两个方程： V0 B A V1 V2 B A V1 V2 B A 第三阶段：弹簧伸长过程 V2V1 A球速度小于B球，弹簧被拉长 状态分析 受力分析 A球向右，B球向左. 过程分析 A球加速， B球减速 条件分析 临界状态：速度相同时，弹簧伸长量最大 F F 结论：（1）两小球共速时，弹簧最短（或最长）、弹性势能最大，系统总动能最小。 　 V2 V1 B A V2 V1 B A 第四阶段：弹簧从伸长状态恢复原长 结论：（2）弹簧恢复原长时，两球速度分别达到极值。 V1V2 两球共速，弹簧伸长. 状态分析 受力分析 A球向右，B球向左. 过程分析 A球加速， B球减速. 条件分析 弹簧恢复原长时：A球有极大速度，B球有极小速度。 F F V1=V2 6.如图，质量为m1的小球A左端固定连接一弹簧，小球A静止在光滑水平面上，另一质量为m2的小球B以速度V0向右运动，并与A发生碰撞。求：A、B分开前弹簧最大弹性势能 　 弹簧模型 * 高二物理组 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，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、表达式： 温故而知新 即p = p 式中速度为对地速度！ （2）当某一方向外力之和为零时，这一方向的动量守恒。 （3）当内力远大于外力时，作用时间非常短。如碰撞、爆炸、反冲等。 温故而知新 物体的机械能保持不变 温故而知新 实例应用 动量守恒定律的条件问题： 1：如图所示，在光滑的水平面上，装有轻质弹簧的物体A处于静止，物体B以一定的速度向左运动，在B压缩弹簧的过程中，A、B和弹簧三者构成的系统（ ） A B A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能守恒 C.动量守恒，机械能不守恒 D.无法判断动量、机械能是否守恒 A 实例应用 动量守恒定律的条件问题： 2：如图所示，在光滑的水平面上，装有轻质弹簧的物体A静止在墙角，物体B以一定的速度向左运动，在B压缩弹簧的过程中，A、B和弹簧三者构成的系统（ ） A B B A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能守恒 C.动量守恒，机械能不守恒 D.无法判断动量、机械能是否守恒 实例应用 思考题：动量是否守恒？ 解：选碰撞前货车运动的方向为正方向 碰前的总动量为P=m1v1 碰后的总动量为P`=(m1+m2)V 根据动量守恒定律P`=P得： V= m1v1 m1+m2 代入数据得：V=0.8m/s （1）明确研究对象(系统） （2）确定研究过程 （3）受力分析，判断系统动量是否守恒 （4）规定正方向，确定初末状态动量 （5）由动量守恒定律列式求解 【解】 设女孩的质量为m1速度为v1，男孩的质量为m2速度为v2，一起运动的速度为V，选男孩的运动为正方向。 碰前的总动量为P=2m1v1+m2v2 碰后的总动量为P`=(2m1+m2)V 根据动量守恒定律P`=P得： V= 2m1v1+m2v2 2m1+m2 代入数据得：V=7m/s 【答】三人一滑行的速度为7m/s 两个质量均为45kg的女孩手腕手以5m/s的速度溜冰，一个质量为60kg的男孩以10m/s的速度从后面追上她们，然后他们三个手挽手一起向前滑行的速度是多少？ 作业：课P13 3 针对练习（不讲） 1930年，科学家用放射性物质中产生的a离子轰击铍原子时，产生了一种看不见的、贯穿能力很强的不带电粒子。为了弄清楚这是一种什么粒子，人们用它分别去轰击氢原子和氮原子，结果从中打出了氢核和氮核，以此推算出该粒子的质量，从而确定该粒子为中子。设氢核的质量为mH，打出后速度为vH，氮核的质量为氢核的14倍，打出后速度为vN。假设中字与它们的