2012高二物理课件：第十六章-3-动量守恒定律-(人教版选修3-5).pptVIP

* 3 动量守恒定律 知识点 1 系统、内力和外力 1．系统：碰撞问题的研究对象不是一个物体，而是_______ ________，我们就说这两个(或多个)物体组成了一个________． 2．内力：系统内物体之间的相互作用力． 3．外力：系统以外物体施加的力． 两个(或多 个)物体 力学系统 【特别提醒】内力和外力与系统的划分有关.例如甲、乙、 丙三个物体均有相互作用力，如果以这三个物体为系统，则甲、 乙、丙相互之间的作用力为内力；如果以甲、乙两个物体为系 统，则甲、乙间的相互作用力为内力，丙对甲、乙的作用力为 外力. 知识点 2 动量守恒定律 1．内容：如果一个系统________，或者所受外力的矢量和为零， 这个系统的总动量保持不变．这就是动量守恒定律． 不受外力 2．数学表达式：_________.在一维情况下，对由 A、B 两物体组 成的系统有___________________________. p＝p′ 知识点 3 动量守恒定律的普适性 牛顿运动定律只适用于______________的系统．而动量守恒定律 不仅适用于宏观低速的系统，而且适用于________的系统；不仅适用 于万有引力、电磁力、分子力相互作用的体系，而且适用于作用方式 并不清楚的物体系．从现代物理学的理论角度来认识，动量守恒定律 是物理学中最基本的普适定律之一． m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 宏观低速运动 微观高速 知识点 4 动量守恒定律成立的条件及理解 1．动量守恒定律成立的条件 (1)系统内的任何物体都______________，这是一种理想化 的情形，如天空中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为 这种情形． 不受外力作用 (2)系统虽然受到了外力的作用，但所受合外力都为零，如 在光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重 力和支持力的合力为零． (3)系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系 统的总动量近似守恒．如抛出去的手榴弹在空气中爆炸的瞬间， 火药的内力远大于其重力，重力完全可忽略不计，动量近似守 恒；两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢的作用 力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量近似守恒． (4)系统所受的合外力不为零，即 F外≠0，但在某一方向上 合外力为零(Fx＝0 或 Fy＝0)，则系统在该方向上动量守恒． 2．对动量守恒定律的理解 (1)研究对象：两个或两个以上相互作用的物体所组成的系 统． (2)研究阶段：动量守恒是对研究系统的某过程而言，所以 研究这类问题时要特别注意分析哪一阶段是守恒阶段． (3)动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零， 这就意味着一旦系统所受的合外力不为零，系统的总动量将发 生变化．所以，合外力才是系统动量发生改变的原因，系统的 内力只能影响系统内各物体的动量，但不会影响系统的总动量． (4)动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒， 而不是只有始末状态才守恒．实际列方程时，可在这守恒的无 数个状态中任选两个状态来列方程． (5)系统动量守恒定律的三性 ①矢量性．公式中的 v1、v2、v1′和 v2′都是矢量．只有 它们在同一直线上时，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表 示方向)后，才能用代数方程运算． ②参考系的同一性．速度具有相对性，公式中的 v1、v2、 v1′和 v2′均应对同一参考系而言，一般取对地面的速度． ③状态的同一性．相互作用前的总动量，这个“前”是指 相互作用前的某一时刻，所以 v1、v2 均是此时刻的瞬时速度； 同理，v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度． 3．动量守恒定律的表达式 (1)从守恒的角度列式：系统相互作用过程中任意两个状态 的总动量相等，即 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或 p1＋p2＝p1′ ＋p2′. (2)从变化角度列式：系统总动量变化等于零，系统增加的 总动量等于系统减少的总动量，即Δp1＋Δp2＝0 或Δp1＝－Δp2. 【例题】两块厚度相同的木块 A 和 B，紧靠着放在光滑的 水平面上，其质量分别为 mA＝0.5 kg, mB＝0.3 kg，它们的下底 面光滑，上表面粗糙．另有一质量 mC＝0.1 kg 的滑块 C(可视为 质点)，以 vC＝25 m/s 的速度恰好水平地滑到 A 的上表面，如图 16－3－1 所示，由于摩擦，滑块最后停在木块 B 上，B 和 C 的 共同速度为 3.0 m/s，求： 图 16－3－1 (1)木块 A 的最终速度 vA; (2)滑块 C 离开 A 时的速度 vC′. 解析：