選修3-5第十六章動量守恒定律16.3動量守恒定律高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律呂昌艷地面光滑，小球以V做勻速直線運(yùn)動。動量不變發(fā)生碰撞后，小球反彈。動量改變引發(fā)小球動量改變原因是什么？發(fā)生碰撞小球受到力作用單個(gè)物體高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律對于單個(gè)物體，動量不變條件是：

物體不受到力作用，保持原來狀態(tài)不變。外界對物體施加力，簡稱外力高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律

碰撞后，A、B小球各自動量有沒有改變？

碰撞后，A、B小球總動量是否發(fā)生改變？

將AB看作一個(gè)系統(tǒng)，相互作用力能夠看作系統(tǒng)內(nèi)力，則系統(tǒng)受到外力為零。兩個(gè)物體高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力

1．系統(tǒng)：存在相互作用幾個(gè)物體所組成整體稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)可按處理問題需要靈活選取。

2．內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間相互用力稱為內(nèi)力。

3．外力：系統(tǒng)外其它物體作用在系統(tǒng)內(nèi)任何一個(gè)物體上力稱為外力。

內(nèi)力和外力區(qū)分依賴于系統(tǒng)選取，只有在確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律二、動量守恒定律推導(dǎo)G1G2N1N2F1F2對m1和m2分別用動量定理有：對m1:F1

t=m1v1′-m1v1對m2:F2

t=m2v2′-m2v2代入整理有：

由牛頓第三定律知：

F1t=-F2t三、動量守恒定律(1)內(nèi)容：假如一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)總動量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做動量守恒定律。(2)數(shù)學(xué)表示式：

對由兩個(gè)物體組成系統(tǒng)有：△p=0△p1=-△p2（兩物系統(tǒng)）定律表示式是矢量式，解題時(shí)選取正方向后用正、負(fù)來表示方向，將矢量運(yùn)算變?yōu)榇鷶?shù)運(yùn)算。⑴系統(tǒng)不受外力；⑵系統(tǒng)受到外力，但外力協(xié)力為零；（3）、條件系統(tǒng)不受外力或受到外力協(xié)力為零.詳細(xì)表現(xiàn)為以下幾個(gè)情況：高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律⑶系統(tǒng)所受外力協(xié)力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說能夠忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動量近似守恒；GG⑷系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受外力之和為零，則這個(gè)方向上動量守恒高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律

在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

貨車在平直軌道上以v1=2m/s速度運(yùn)動，碰上一輛m2=2.2×104kg

靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動，求貨車碰撞后運(yùn)動速度。v1m2m1例題1①本題中相互作用系統(tǒng)是什么？②分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力作用？是否符合動量守恒條件？③本題中研究是哪一個(gè)過程？該過程初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律代入數(shù)值，得v=0.9m/s即兩車接合后以0.9m/s速度沿著第一輛車原來運(yùn)動方向繼續(xù)運(yùn)動參考解答解：取兩輛貨車在碰撞前運(yùn)動方向?yàn)檎较?，設(shè)兩車接合后速度為v，則兩車碰撞前總動量為m1v1，碰撞后總動量為(m1+m2)v,由動量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律定律體驗(yàn)一枚在空中飛行導(dǎo)彈，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)速度為v，方向水平，如圖所表示。導(dǎo)彈在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1

一塊沿著與v相反方向飛去，速度v1。求炸裂后另一塊速度v2。分析導(dǎo)彈在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到重力G＝(m1+m2)g，可見系統(tǒng)動量并不守恒。但爆炸內(nèi)力遠(yuǎn)大于所受外力即重力，系統(tǒng)動量能夠看作近似守恒。例2一枚在空中飛行導(dǎo)彈，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)速度為v，方向水平，如圖所表示。導(dǎo)彈在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1

一塊沿著與v相反方向飛去，速度v1

。求炸裂后另一塊速度v2

。小結(jié)：上述兩例屬碰撞和爆炸過程,因?yàn)閷ε鲎埠捅ㄟ^程瞬間,其內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以在此過程系統(tǒng)動量是守恒參考解答：解:取炸裂前速度v方向?yàn)檎较颍罁?jù)動量守恒定律，可得m1v1+(m-m1)v2=mv

解得:高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律應(yīng)用動量守恒定律解題基本步驟和方法⑴分析題意，確定研究對象；⑵分析作為研究對象系統(tǒng)內(nèi)各物體受力情況，分清內(nèi)力與外力,確定系統(tǒng)動量是否守恒；⑶在確認(rèn)動量守恒前提下，確定所研究相互作用過程始末狀態(tài)，要求正方向，確定始、末狀態(tài)動量值表示式；⑷列動量守恒方程；⑸求解，假如求得是矢量，要注意它正負(fù)，以確定它方向.高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律AB高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律處理方法：①子彈射入木塊過程，認(rèn)為時(shí)間極短暫，彈簧仍保持原長，此瞬間子彈與木塊摩擦為內(nèi)力，系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，但子彈與木塊摩擦內(nèi)力發(fā)燒，機(jī)械能不守恒；②子彈打進(jìn)木塊后，與木塊一起壓縮彈簧過程中，系統(tǒng)受到墻外力作用，動量不守恒，但外力不做功，機(jī)械能守恒。思索與討論：如圖所表示，水平接觸面光滑，子彈打進(jìn)與固定于墻壁彈簧相連木塊，此系統(tǒng)從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮到最短過程中，子彈與木塊作為一個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能、動量是否守恒？說明理由。

例4（變式1）如圖4所表示，已知mA∶mB

＝3∶2，原來靜止在小車C上，它們與小車上表面間動摩擦因數(shù)相同，A、B間連接一根被壓縮了彈簧后用細(xì)線栓?。≤囲o止光滑水平面上，現(xiàn)繞斷細(xì)線，請判斷：1、若將A、B看作系統(tǒng)，則燒斷細(xì)線后，系統(tǒng)動量是否守恒？2、若將哪些物體看作系統(tǒng)，系統(tǒng)動量是守恒？3、小車C會運(yùn)動嗎？為何？高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)明確：①

應(yīng)用動量守恒定律分析問題時(shí)研究對象不是一個(gè)物體，而是相互作用兩個(gè)或多個(gè)物體組成物體系。應(yīng)用時(shí)注意選系統(tǒng)。②

動量守恒定律表示式實(shí)際上是一個(gè)矢量式。處理一維問題時(shí)，注意要求正方向。③動量守恒定律指是系統(tǒng)任一瞬時(shí)動量矢量和恒定。④應(yīng)用動量守恒定律時(shí)，各物體速度必須是相對同一慣性系速度。普通以地球?yàn)閰⒖枷?。高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律①選定研究對象是什么？②系統(tǒng)所受到力有哪一些？③在水平方向是否符合動量守恒條件？分析回答在水平軌道上放置一門裝好炮彈總質(zhì)量為M炮車，其中炮彈質(zhì)量為m，炮車與軌道間摩擦力不計(jì)，當(dāng)炮身與水平方向成θ角發(fā)射炮彈時(shí)，炮彈相對于地出口速度為v0，試求炮車后退速度有多大？例題5θv0

注意v0是炮彈相對地速度解:以v0在水平方向分量為正方向,則炮彈對地水平分速度為：vx=v0cosθ．小結(jié):當(dāng)系統(tǒng)受到合外力不為零時(shí)，系統(tǒng)總動量不守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或者所受外力之和為零時(shí)，則這個(gè)方向上動量守恒，或者說總動量在該方向上分量守恒．據(jù)水平方向動量守恒得：P=P′0=mv0cosθ-（M-m）v解得：

定律體驗(yàn)定律體驗(yàn)定律體驗(yàn)高中物理選修3—5十六第章動量守恒定律定律體驗(yàn)練習(xí).質(zhì)量為1kg物體在距地面前5m處由靜止自由