1、,第十六章,動(dòng)量守恒定律,思考1：系統(tǒng)的總動(dòng)量在相互作用前后如何變化？,如圖1所示，在水平桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè) 小球，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相 同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1和v2，v2v1.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)小球追上第二個(gè)小球時(shí)兩球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的速度分別為v1和v2.,一、理論分析,知識(shí)探究,物理模型,圖1,試用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)兩球碰前總動(dòng)量m1v1m2v2與碰后總動(dòng)量m1v1m2v2的關(guān)系,思考2：在什么情況下系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變？,動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,1、內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力為 零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，則該系統(tǒng)動(dòng)量守恒。,要點(diǎn)提煉,二、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,

2、用氣墊導(dǎo)軌探究系統(tǒng)碰撞前后總動(dòng)量的關(guān)系,要點(diǎn)提煉,3、動(dòng)量守恒定律成立的條件： (1)系統(tǒng)不受 或者所受外力的合力為零 (2)系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn) 外力時(shí)，外力的作用可以忽略，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,外力,大于,思考3：牛頓擺在相互作用過(guò)程中其系統(tǒng)總動(dòng)量是否守恒？為什么？,要點(diǎn)提煉,3、動(dòng)量守恒定律成立的條件： (1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力的合力為零 (2)系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，外力的作用可以忽略，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 (3)系統(tǒng)在某個(gè)方向上的合外力為零時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒,典例精析,例1如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量為m1 kg的相同的小球A、B、C?，F(xiàn)讓A球以v02 m/s的速度向B球運(yùn)動(dòng)，

3、A、B兩球碰撞后粘在一起繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并與C球碰撞，C球的最終速度vC1 m/s。問(wèn)：A、B兩球相碰后的共同速度多大？,一、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,0.5 m/s,思考4：根據(jù)上例分析動(dòng)量守恒的系統(tǒng)，其系統(tǒng)機(jī)械能是否一定守恒？,典例精析,例2如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中() A動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒 C動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒 D動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒,二、動(dòng)量守恒的條件判斷,解析在子彈射入木塊

4、這一瞬間過(guò)程，取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認(rèn)為動(dòng)量守恒(此瞬間彈簧尚未形變)子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過(guò)程中，機(jī)械能守恒，但動(dòng)量不守恒(墻壁對(duì)彈簧的作用力是系統(tǒng)外力，且外力不等于零)若以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短時(shí)，有摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，彈簧固定端墻壁對(duì)彈簧有外力作用，因此動(dòng)量不守恒，故正確選項(xiàng)為B. 答案B,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本思路 (1)明確研究對(duì)象合理選擇系統(tǒng) (2)判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒 (3)規(guī)定正方向及初、末狀態(tài) (4)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列方程求解,課堂要點(diǎn)小結(jié),證明：碰撞前的動(dòng)量,P1=m1v1,P2=m2v2,P= m1v

5、1+ m2v2,碰撞后的動(dòng)量,P2 =m2v2,P= m1v1 + m2v2,P1 =m1v1,碰撞時(shí)受力分析,m1和m2各自受到重力（G），支持力（N）和相互作用力。F21：2號(hào)球?qū)?號(hào)球的作用力，F(xiàn)12:1號(hào)球?qū)?號(hào)球的作用力。其中重力和支持力之和為零，這樣只剩下F21和F12了，且這兩個(gè)力的作用時(shí)間相等。,證明過(guò)程,對(duì)1號(hào)球用動(dòng)量定理:,F21t1= m1v1- m1v1= P1- P1,對(duì)2號(hào)球用動(dòng)量定理：,F12t2= m2v2 -m2v2= P2- P2,根據(jù)牛頓第三定律：,F12=-F21；且t1=t2,F12t2= -F21t1,m1v1- m1v1=-(m2v2 -m2v2)

6、,P1- P1=-(P2- P2),即,m1v1+ m2v2= m1v1+ m2v2 P1+ P2= P1+ P2,P=P,1,2,3,4,自我檢測(cè),1(動(dòng)量守恒的條件判斷)把一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和車(chē)，下列說(shuō)法中正確的是() A槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,C三者組成的系統(tǒng)因?yàn)樽訌椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可忽略不計(jì)，故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒 D三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用，這兩個(gè)外力的合力為零 解析由于槍水平放置，故三者組成的系統(tǒng)除受重力和支持力(兩外力平

7、衡)外，不受其他外力，動(dòng)量守恒子彈和槍筒之間的力應(yīng)為系統(tǒng)的內(nèi)力，對(duì)系統(tǒng)的總動(dòng)量沒(méi)有影響，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,1,2,3,4,分開(kāi)槍和車(chē)，則槍和子彈組成的系統(tǒng)受到車(chē)對(duì)其的外力作用，車(chē)和槍組成的系統(tǒng)受到子彈對(duì)其的外力作用，動(dòng)量都不守恒，正確選項(xiàng)為D. 答案D,1,2,3,4,1,2,3,4,2(動(dòng)量守恒的條件判斷) 如圖4所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中(),圖4,1,2,3,4,A動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒 B動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒

8、 C動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒 D動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒,1,2,3,4,解析在子彈射入木塊這一瞬間過(guò)程，取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認(rèn)為動(dòng)量守恒(此瞬間彈簧尚未形變)子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過(guò)程中，機(jī)械能守恒，但動(dòng)量不守恒(墻壁對(duì)彈簧的作用力是系統(tǒng)外力，且外力不等于零)若以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短時(shí)，有摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，彈簧固定端墻壁對(duì)彈簧有外力作用，因此動(dòng)量不守恒，故正確選項(xiàng)為B. 答案B,1,2,3,4,3(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)如圖5所示，質(zhì)量為M的小車(chē)置于光滑的水平面上，車(chē)的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車(chē)的

9、上表面，若車(chē)足夠長(zhǎng)，則(),圖5,1,2,3,4,B由于車(chē)表面粗糙，小車(chē)和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 C車(chē)表面越粗糙，木塊減少的動(dòng)量越多 D車(chē)表面越粗糙，小車(chē)獲得的動(dòng)量越多,1,2,3,4,解析由m和M組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒易得A正確； m和M動(dòng)量的變化與小車(chē)上表面的粗糙程度無(wú)關(guān)，因?yàn)檐?chē)足夠長(zhǎng)，最終各自的動(dòng)量與摩擦力大小無(wú)關(guān) 答案A,1,2,3,4,4(動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用)將兩個(gè)完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車(chē)上，水平面光滑開(kāi)始時(shí)甲車(chē)速度大小為3 m/s，乙車(chē)速度大小為2 m/s，方向相反并在同一直線上，如圖6所示,圖6,1,2,3,4,(1)當(dāng)乙車(chē)速度為零時(shí)，甲車(chē)的速度多大？方向如何？ 解析兩個(gè)小車(chē)及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，兩車(chē)之間的磁力是系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向 (1)據(jù)動(dòng)量守恒得：mv甲mv乙mv甲，代入