《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3節(jié) 動(dòng)量守恒定律課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3節(jié) 動(dòng)量守恒定律課件(24頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、三、 動(dòng)量守恒定律、系統(tǒng) 1系統(tǒng):存在相互作用的幾個(gè)物體所組成的整體,稱為系統(tǒng)系統(tǒng),系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取2內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間的相互作用力稱為內(nèi)力3外力:系統(tǒng)外其他物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)物體上的力,稱為外力注意:內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取,只有在確定了系統(tǒng)后,才能確定內(nèi)力和外力二、兩個(gè)物體動(dòng)量變化之間的關(guān)系 點(diǎn)擊右圖觀看實(shí)驗(yàn)設(shè)想水平桌面上有兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的球,它們的質(zhì)量分別是 m1、m2,速度分別是 v1、v2,而且 v1v2,則它們的總動(dòng)量(動(dòng)量的矢量和) ,經(jīng)過一定時(shí)間m1追上m2,并與之發(fā)生碰撞,沒碰后二者的速度分別為V1和 V2,此時(shí)它們的動(dòng)量的矢量和,即總動(dòng)量 22
2、1121vmvmppp+=+=221121vmvmppp+=+=下面從動(dòng)量定理和牛頓第三定律出發(fā)討論p和p有什么關(guān)系 設(shè)碰撞過程中兩球相互作用力分別是 F1和F2,力的作用時(shí)間是t根據(jù)動(dòng)量定理, m1球受到的沖量是 ;m2球受到的沖量是 ,根據(jù)牛頓第三定律, F1和F2大小相等,方向相反,即 。11111-vmvmtF =22222-vmvmtF =tFtF21-=11111-vmvmtF =22222-vmvmtF =tFtF21-=)-( -22221111vmvmvmvm=22112211vmvmvmvm+=+2121pppp+=+這表明兩球碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量是相等的分析得到上述結(jié)論的
3、條件:1、兩球碰撞時(shí)除了它們相互間的作用力(這是系統(tǒng)的內(nèi)力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,但它們彼此平衡桌面與兩球間的滾動(dòng)摩擦可以不計(jì),所以說 m1和m2系統(tǒng)不受外力,或說它們所受的合外力為零2、結(jié)論:相互作用的物體所組成的系統(tǒng),如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律 1表述:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律2數(shù)學(xué)表達(dá)式: pp=對(duì)由A、B兩物體組成的系統(tǒng)有: BBAABBAAvmvmvmvm+=+定律的表達(dá)式是矢量式,解題時(shí)選取正方向后用正、負(fù)來(lái)表示方向,將矢量運(yùn)算變?yōu)?/p>
4、代數(shù)運(yùn)算3動(dòng)量守恒定律成立條件 在滿足下列條件之一時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量守恒:(1)不受外力或受外力之和為零,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒(2)系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,可忽略外力,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒(3)系統(tǒng)在某一方向上滿足上述(1)或(2),則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒 4動(dòng)量守恒定律適用范圍動(dòng)量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一,大到星球的宏觀系統(tǒng),小到基本粒子的微觀系統(tǒng),無(wú)論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互作用是什么力,只要滿足上述條件,動(dòng)量守恒定律都是適用的例題:如圖所示,氣球與繩梯的質(zhì)量為M,氣球的繩梯上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人,整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)人沿繩梯向上爬時(shí),對(duì)于人和氣球(包括繩梯)這一系統(tǒng)
5、來(lái)說動(dòng)量是否守恒?為什么?解析:對(duì)于這一系統(tǒng)來(lái)說,動(dòng)量是守恒的,因?yàn)楫?dāng)人未沿繩梯向上爬時(shí),系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài),說明系統(tǒng)所受的重力(M+m)g 跟浮力F平衡,那么系統(tǒng)所受的外力之和為零,當(dāng)人向上爬時(shí),氣球同時(shí)會(huì)向下運(yùn)動(dòng),人與繩梯間的相互作用力總是等值反向,系統(tǒng)所受的外力之和始終為零,因此系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的動(dòng)量守恒定律公式及注意事項(xiàng)動(dòng)量守恒定律公式及注意事項(xiàng)對(duì)任意兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),不管其速度方向如何,只要在同一條直線上,動(dòng)量守恒定律可表示為: 22112211vmvmvmvm+=+式中m1和m2分別是兩個(gè)物體的質(zhì)量,v1和v2分別是它們?cè)瓉?lái)的速度, 和 分別是它們相互作用后的速度1v2v注意:(1
6、)動(dòng)量守恒定律的適用條件是:兩個(gè)或幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)所受外力(即系統(tǒng)之外的其他物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)任一物體的作用力)的合力為零,或是可以忽略只有在這個(gè)條件下系統(tǒng)的總動(dòng)量才守恒;(2)動(dòng)量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一,大到星球的宏觀系統(tǒng),小到基本粒子的微觀系統(tǒng),無(wú)論系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互作用是什么力,如萬(wàn)有引力、彈力、摩擦力、電力、磁力、核力等,只要滿足上述適用條件,動(dòng)量守恒定律都是適用的(3)動(dòng)量是矢量,動(dòng)量守恒定律是矢量方程式,必須按矢量法則進(jìn)行運(yùn)算(4)動(dòng)量守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律是完全一致的,但當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)受力情況不明,或互相作用為變力時(shí),用牛頓第二定律計(jì)算很繁雜,而動(dòng)量定恒定律只管發(fā)生相互作
7、用前、后的狀態(tài),而不必過問相互作用的細(xì)節(jié),因而避免了直接運(yùn)用牛頓定律的困難,使問題簡(jiǎn)化碰撞:(1)完全彈性碰撞簡(jiǎn)稱彈性碰撞 特點(diǎn):碰撞前后無(wú)能量損失,也就是除了動(dòng)量守恒之外機(jī)械能守恒(動(dòng)能之和前后保持不變)(2)非完全彈性碰撞 特點(diǎn):動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒,碰后彈開,能量損失介于彈性碰撞與完全非彈性碰撞之間(3)完全非彈性碰撞 特點(diǎn):動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最多,碰后粘合在一起質(zhì)量為2m的物體A,以一定的速度沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),與一靜止的物體B碰撞后粘為一體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),它們共同的速度為碰撞前A的速度的23,則物體B的質(zhì)量為( )Am B2m C3m Dm32A碰撞類型一般都認(rèn)為內(nèi)里遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力(因?yàn)樽?/p>
8、用時(shí)間極短)微觀粒子的動(dòng)量守恒的應(yīng)用一個(gè)不穩(wěn)定的原子核,質(zhì)量為M,處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)它以速度釋放一個(gè)質(zhì)量為m的粒子后,則原子核剩余部分的速度( )A B C D0-vmMm0-vMm0-vmMm0-vmMm+0vC向空中發(fā)射一物體,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸裂成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度仍沿原來(lái)的方向,那么下列說法中正確的是( )A、b的速度方向一定與原速度方向相反B、從炸裂到落地這段時(shí)間內(nèi),a飛行距離一定比b大C、a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面D、a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等C、D 空中爆炸物體的平拋運(yùn)動(dòng)氣球質(zhì)量為200kg,載有質(zhì)量為50kg的人,靜止在
9、空中距地面20m高的地方,氣球下方懸根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子,此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面,為了安全到達(dá)地面,則這根繩長(zhǎng)至少為多少米?(不計(jì)人的高度)25m5mm2021=+=+=ssl質(zhì)量為M的一列火車在平直的軌道上勻速行駛,速度為v0已知列車各部分所受的阻力都等于它們的重力的k倍某時(shí)刻列車后部質(zhì)量為m的一段脫鉤,司機(jī)未能發(fā)現(xiàn),仍以原牽引力帶動(dòng)列車前進(jìn)求當(dāng)脫離部分的速度減為v0/2時(shí),前面部分的速度當(dāng)后面部分停止后多長(zhǎng)時(shí)間,前面部分的速度達(dá)到2 v0 t=kmgvmM0)2-( 0)-(2-2vmMmM如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊沿光滑的水平直軌道以速度v0=12m/s勻速運(yùn)動(dòng),木塊頂部邊緣有一質(zhì)量為m的鋼珠隨它一起運(yùn)動(dòng)木塊與另一質(zhì)量為m/3的靜止木板發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短碰后即合在一起運(yùn)動(dòng)已知木塊頂部距木板的高度為h=1.8m,要想使鋼珠落在木板上,木板的長(zhǎng)度至少多大?(取g=10m/s2)l= v0t- vt = 1.8m