复习:动量与动量守恒定律课件.ppt
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1、动量、冲量动量、冲量动量守恒定律动量守恒定律退出退出验证动量守恒定律验证动量守恒定律动量、冲量动量、冲量1、冲量、冲量力和作用时间的乘积,叫做冲量力和作用时间的乘积,叫做冲量表达式:表达式:I=Ft单位:牛顿单位:牛顿秒秒(N s)矢量,其方向由力的方向来决定,若力为恒力,矢量,其方向由力的方向来决定,若力为恒力,冲量的方向与恒力的方向相同。冲量的方向与恒力的方向相同。2、动量、动量运动物体的质量和它的速度的乘积,叫做动量运动物体的质量和它的速度的乘积,叫做动量表达式:表达式:p=mv单位:千克单位:千克米每秒米每秒(kg m/s)矢量,其方向和速度方向相同矢量,其方向和速度方向相同与过程相联
2、系,是过程量与过程相联系,是过程量与状态相联系,是状态量与状态相联系,是状态量动量变化量的计算动量变化量的计算3、动量定理、动量定理例例1动量定理动量定理(考纲不作要求考纲不作要求)1、动量定理、动量定理内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化表达式:表达式:或或或或2、合外力冲量的求解、合外力冲量的求解若力为恒力,可先求合外力,再用若力为恒力,可先求合外力,再用I合合=F合合t直接求解直接求解若力是分阶段作用的,可先求每个力对应的每个阶段的冲量,若力是分阶段作用的,可先求每个力对应的每个阶段的冲量,再利用平行四边形定则求合力的冲量再利用平行四边
3、形定则求合力的冲量力是动量对时间的变化率力是动量对时间的变化率3、用动量定理解题的一般步骤、用动量定理解题的一般步骤明确研究对象和研究过程明确研究对象和研究过程进行受力分析进行受力分析规定正方向,写研究对象的初、末动量和合外力的冲量规定正方向,写研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各个冲量的矢量和或各个冲量的矢量和)根据动理列方程根据动理列方程解方程,对结果的合理性进行讨论解方程,对结果的合理性进行讨论特点:矢量性、独立性、广泛性特点:矢量性、独立性、广泛性2、P155页页8(07年全国年全国)如图所示,如图所示,PQS是固定于竖直平是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心面内的光滑的圆周轨
4、道,圆心O在在S的正上方。在的正上方。在O和和P两点两点各有一质量为各有一质量为m的小物块的小物块a和和b,从同一时刻开始,从同一时刻开始,a自由下落,自由下落,b沿圆弧下滑。一下说法正确的是沿圆弧下滑。一下说法正确的是Aa比比b先到达先到达S,它们在,它们在S点的动量不相等点的动量不相等Ba与与b同时到达同时到达S,它们在,它们在S点的动量不相等点的动量不相等Ca比比b先到达先到达S,它们在,它们在S点的动量相等点的动量相等Db比比a先到达先到达S,它们在,它们在S点的动量相等点的动量相等POSQA1、下列说法正确的是、下列说法正确的是A物体的动量方向与速度方向总是一致的物体的动量方向与速度
5、方向总是一致的B物体的动量方向与受力方向总是一致的物体的动量方向与受力方向总是一致的C物体的动量方向与受到的冲量方向总是一致的物体的动量方向与受到的冲量方向总是一致的D物体的末动量方向与受到的冲量方向总是一致的物体的末动量方向与受到的冲量方向总是一致的A1、动量守恒定律、动量守恒定律系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒动量守恒动量守恒定律动量守恒定律表达式:表达式:内容:内容:一个系统不受外力或者受外力的矢量和为零,一个系统不受外力或者受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。这个系统的总动量保持不变。m1v1+m2v2 =m
6、1v1+m2v2 p=pp1+p2 =p1+p2 或或 p1+p2=0或或或或系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计系统不受外力或者所受外力之和为零系统不受外力或者所受外力之和为零2、动量守恒定律成立的几种情况、动量守恒定律成立的几种情况3、运用动量守恒定律解题的步骤、运用动量守恒定律解题的步骤明确研究对象明确研究对象进行受力分析,看系统是否满足动量守恒的条件进行受力分析,看系统是否满足动量守恒的条件选择正方向,写出初末动量,根据动量守恒定律列方程选择正方向,写出初末动量,根据动量守恒定律列方程列其它辅助方程,并求解列其它辅助方程,并求解下一页下一
7、页动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用1、动量守恒的简单应用、动量守恒的简单应用2、反冲与人船模型、反冲与人船模型一个静止的物体在内力的作用下,分裂成为两个部分,一一个静止的物体在内力的作用下,分裂成为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,这种现象叫做反冲。这种现象叫做反冲。3、爆炸、爆炸内力远大于外力内力远大于外力4、多个物体组成的系统动量守恒与碰撞中的多解问题、多个物体组成的系统动量守恒与碰撞中的多解问题5、碰撞问题、碰撞问题6、动量、能量综合问题、动量、能量综合问题动量守恒定律的简单应用动量守恒定律的简单应用相互作
8、用的物体只涉及到两个时,所要求解的问题不涉及相互作用的物体只涉及到两个时,所要求解的问题不涉及动量与能量的综合运用,这时可以用动量守恒定律一式解动量与能量的综合运用,这时可以用动量守恒定律一式解决。决。P158页例页例1:“草船借箭草船借箭”中,若草船的质量为中,若草船的质量为m1,箭的质,箭的质量为量为m,草船以速度,草船以速度v1返回时,士兵万箭齐发,返回时,士兵万箭齐发,n支箭同时支箭同时射中草船,箭的速度皆为射中草船,箭的速度皆为v,方向与船行方向相同,由此,方向与船行方向相同,由此,草船的速度会增加多少?(不计水的阻力)草船的速度会增加多少?(不计水的阻力)解:船和箭组成的系统动量守
9、恒,设箭射到船上后的共同解:船和箭组成的系统动量守恒,设箭射到船上后的共同速度为速度为V,由动量守恒定律有:,由动量守恒定律有:m1v1+nmv=(m1+nm)V解得:解得:则:船的速度增量为则:船的速度增量为:下一页下一页反冲与人船模型反冲与人船模型系统内物体原来具有相同的速度,发生相互作用后各部分的系统内物体原来具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它形式的能转化为动能。可以把这类问题统称能增大,有其它形式的能转化为动能。可以把这类问题统称为反冲。为反冲。例例1:质量为:质量
10、为m的人站在质量为的人站在质量为M,长为,长为L的静止小船的右端,的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?岸多远?解析:先画出示意图。人、船系统动量解析:先画出示意图。人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。量大小始终相等。mv1=Mv2,两边同乘时间,两边同乘时间tml1=Ml2,而,而l1+l2=L,则:,则:从图中可以看出,人、船的位移大小之和等从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于于L。设人、船位移大小分别为。设人、船位移大小分别为l1、
11、l2,则:,则:例例2例例3一个质量为一个质量为M、底面长为、底面长为b的三角形劈静止于光滑的水平桌面的三角形劈静止于光滑的水平桌面上,如图所示,有质量为上,如图所示,有质量为m的小球由斜面顶部无初速滑到底部的小球由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离为多少?时,劈移动的距离为多少?mMb解:小球从顶部下滑过程中,三角劈沿解:小球从顶部下滑过程中,三角劈沿水平向右的方向移动水平向右的方向移动s1,小球在水平方向,小球在水平方向移动移动s2,则,则s1+s2=b 下滑过程中,水平方向的动量守恒,设小球到达底端前某下滑过程中,水平方向的动量守恒,设小球到达底端前某瞬时,三角形劈的速度大小为瞬时,
12、三角形劈的速度大小为v1,小球水平方向的速度大,小球水平方向的速度大小为小为v2,选择水平向右的方向为正方向。,选择水平向右的方向为正方向。由水平方向的动量守恒可得:由水平方向的动量守恒可得:0=Mv1mv2 对两边同乘以时间对两边同乘以时间t,累加得:,累加得:0=Ms1ms2 联立联立两式得:两式得:爆爆 炸炸爆炸的特点:爆炸的特点:作用时间短;作用时间短;内力远大于外力内力远大于外力例例1:抛出的手雷在最高点时水平速度为:抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸,这时突然炸成两块,其中大块质量成两块,其中大块质量300g仍按原方向飞行,其速度测得为仍按原方向飞行,其速度测得为
13、50m/s,另一小块质量为,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。,求它的速度的大小和方向。解解:手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=(m1+m2)g,可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间,内力,可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间,内力远大于外力时,外力可以不计,系统的动量近似守恒。远大于外力时,外力可以不计,系统的动量近似守恒。设手雷原来运动的方向为正方向,速度设手雷原来运动的方向为正方向,速度v0=10m/s,大块,大块m1的速度的速度v1=50m/s,另一小块,另一小块m2的速度为的速度为v2,则:,则:解得:解得:负号表示
14、另一小块负号表示另一小块m2的速度方向与原来的运动方向相反的速度方向与原来的运动方向相反下一页下一页多物体系统的动量守恒多物体系统的动量守恒如图如图 所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车的质量共为和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是,乙和他的冰车的质量也是30kg。游戏时,甲推着一个质量为游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为的箱子,和他一起以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将
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