最新16.3动量守恒定律-课件(人教版选修3-5)-(1)ppt课件.ppt

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1、16.3动量守恒定律-课件(人教版选修3-5)-(1)1.在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v1＜v2，经过一段时间后，m2追上了m1，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1′和v2′.试推导m1、m2在碰撞前后是否满足动量守恒定律.证明：设两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力分别为F1和F2，对第一、二个小球分别应用动量定理：F1t=m1v1′-m1v1,F2t=m2v2′-m2v2由牛顿第三定律：F1=-F2联立解得：m1v1+m2v2=

2、m1v1′+m2v2′即：p1+p2=p1′+p2′2.若一个系统所受合外力不为零，但在某一方向上所受合外力为零，此种情况能否应用动量守恒定律分析问题？提示:当一个系统所受的合外力不为零时，系统的动量不守恒.如果在某一个方向上合外力为零，则系统在这个方向上的动量守恒，可以在这个方向上应用动量守恒定律.动量守恒定律的三性(1)矢量性：动量是矢量.所以动量守恒定律的表达式是矢量式，且作用前后对应的是同一正方向.(2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，是相对同一参考系而言的.(3)同时性：动量守恒定律

3、p1+p2=p1′+p2′中，p1和p2是指作用前同一时刻物体的动量，p1′和p2′是指作用后同一时刻物体的动量.典例1抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量m1=300g,仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量m2=200g，求它的速度的大小和方向.(空气阻力忽略不计)解答本题应掌握以下两点：(1)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.(2)在水平方向上系统不受外力作用，即水平方向上合力为零，所以在水平方向上动量是守恒的

4、.【规范解答】设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度v0=10m/s；m1=0.3kg的大块速度为v1=50m/s；m2=0.2kg的小块速度为v2，其方向不清，暂设为正方向.由动量守恒定律：(m1+m2)v0=m1v1+m2v2解出负号表示与所设正方向相反.答案:50m/s向反方向运动【变式备选】如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A，其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B，木块的质量为M=6.0kg.当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中深度h=50cm，而木块所受的平均阻力为f=80N.若爆竹的火药质量以及

5、空气阻力可忽略不计，求爆竹能上升的最大高度.(g取10m/s2)【解析】爆竹爆炸瞬间，木块获得的瞬时速度v可由牛顿第二定律和运动学公式求得爆竹爆炸过程中，由爆竹、木块组成的系统动量近似守恒Mv-mv0=0解得：爆炸后爆竹向上做匀减速运动，加速度为g，末速度为0.故-v02=-2gh1,解得h1=600m答案:600m【规律方法】应用动量守恒定律的解题步骤(1)确定相互作用的系统为研究对象；(2)分析研究对象所受的外力；(3)判断系统是否符合动量守恒条件；(4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号；(5)根据动量守恒

6、定律列式求解.1.简述牛顿定律和动量守恒定律的适用范围.提示:牛顿定律仅用于分析宏观低速问题，不适用于微观高速问题，而动量守恒定律既适用于宏观低速问题也适用于微观高速问题.2.试举出微观粒子相互碰撞满足动量守恒定律的实例.(只要求一例)提示:北京电子碰撞机中两电子碰撞时满足动量守恒.3.利用动量的观点和能量的观点解题应注意哪些问题？提示:(1)动量定理和动量守恒定律的表达式是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律的表达式是标量表达式，绝无分量表达式.(2)从研究对象上看，动量定理既可研究单体，又可研究

7、系统，但高中阶段一般用于研究单体.(3)动量守恒定律和能量守恒定律是自然界最普遍的规律，它们研究的是相互作用的物体所组成的系统，在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件.在应用这两个规律时，当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后，根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解.典例2(2011·新课标全国卷)如图，A、B、C三个木块的质量均为m.置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B

8、、C可视为一个整体，现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能.解答本题时可分阶段进行分析第一阶段A碰B后与B粘合在一起，此时三者以共同速度运动，此过程动量守恒，机械能不守恒.第二阶段为从细线断开到C与弹簧分开的