有兩位同學(xué)原來(lái)靜止在滑冰場(chǎng)上，不論誰(shuí)推誰(shuí)一下(如圖)，兩個(gè)人都會(huì)向相反方向滑去，他們的動(dòng)量都發(fā)生了變化。兩個(gè)人本來(lái)都沒有動(dòng)量，現(xiàn)在都有了動(dòng)量，他們的動(dòng)量變化服從什么規(guī)律呢？現(xiàn)在來(lái)探究這個(gè)規(guī)律。
1.能運(yùn)用動(dòng)量定理和牛頓第三定律分析碰撞現(xiàn)象中的動(dòng)量變化。2.理解動(dòng)量和動(dòng)量的變化量的概念，并會(huì)計(jì)算動(dòng)量的變化量。3.在了解系統(tǒng)、內(nèi)力和外力的基礎(chǔ)上，理解動(dòng)量守恒定律。4.了解動(dòng)量守恒定律的普遍適用性和牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用范圍的局限性。
知識(shí)點(diǎn)一、相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變
問(wèn)題1：?jiǎn)蝹€(gè)物體動(dòng)量改變的原因是什么？例如小球在光滑水平面上撞墻后反彈回來(lái)。
小球在碰撞過(guò)程中受到墻作用力的沖量，使它的 動(dòng)量發(fā)生改變，且 F?t＝p′- p。
問(wèn)題2：兩個(gè)小球相撞后，它們的動(dòng)量是否變化？動(dòng)量改變的原因是什么？
兩個(gè)小球相撞后，它們的各自的動(dòng)量都發(fā)生改變，因?yàn)槭艿綄?duì)方的沖量。
各自動(dòng)量改變了多少呢？動(dòng)量的改變量有什么關(guān)系嗎？
碰撞之前總動(dòng)量：P=P1+P2=m1v1+m2v2
碰撞之后總動(dòng)量：P’=P’1+P’2=m1v’1+m2v’2
∵ F1 = – F2
即 m1v1’-m1v1=-(F2t=m2v2’-m2v2 )
m1v1+ m2v2=m1v1’+F2t=m2v2’
在碰撞過(guò)程中,m1所受m2 對(duì)它的作用力是F1，根據(jù)動(dòng)量定理：F1t=m1v1’-m1v1
m2所受m1對(duì)它的作用力是F2，根據(jù)動(dòng)量定理: F2t=m2v2’-m2v2
1.系統(tǒng)：有相互作用的兩個(gè)（或兩個(gè)以上）物體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)
2.內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力
3.外力：外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力
（一）系統(tǒng) 內(nèi)力和外力
知識(shí)點(diǎn)二、動(dòng)量守恒定律
1、內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這就是動(dòng)量守恒定律。
① p = p' m1v1+ m2v2=m1v1’+m2v2’
② ? p1 = -? p2
系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量
兩物體動(dòng)量增量大小相等、方向相反
(1)系統(tǒng)不受外力；(理想條件)(2)系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實(shí)際條件)(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對(duì)來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒；(近似條件）(4)系統(tǒng)總的來(lái)看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.(單向條件)
4.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的注意點(diǎn)(1)系統(tǒng)性：動(dòng)量守恒定律是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)而言的，具有系統(tǒng)的整體性，而對(duì)物體系統(tǒng)的一部分，動(dòng)量守恒定律不一定適用。(2)矢量性：選取正方向，與正方向同向的為正，與正方向反向的為負(fù)。(3)瞬(同)時(shí)性: 動(dòng)量是一個(gè)瞬時(shí)量，動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)任意時(shí)刻動(dòng)量守恒。方程左邊是作用前某一時(shí)刻各物體的動(dòng)量的和，方程右邊是作用后某時(shí)刻系統(tǒng)各物體動(dòng)量的和。不是同一時(shí)刻的動(dòng)量不能相加。(4)相對(duì)性：由于動(dòng)量的大小與參照系的選擇有關(guān)，因此在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，應(yīng)注意各物體的速度必須是相對(duì)同一參照物的。
1.確定研究對(duì)象(系統(tǒng)),區(qū)分內(nèi)力和外力.從而判斷所選擇的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。2.在系統(tǒng)總動(dòng)量一定(守恒)的情況下,系統(tǒng)中每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大的變化。
A、B 兩輛小車之間連接一根被壓縮了的彈簧后用細(xì)線栓住，現(xiàn)燒斷細(xì)線。若地面光滑，則燒斷細(xì)線后，系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？
例題1：在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg 的貨車在平直軌道上以v1=2 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=2.2×104 kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。
③ 本題中研究的是哪一個(gè)過(guò)程？該過(guò)程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？
①本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？
②分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？
解:沿碰撞前貨車運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸，有v1=2m/s，設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。
v= 0.9 m/s
例題2：一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡?；鸺谠擖c(diǎn)突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。
解:火箭炸裂前的總動(dòng)量為
應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟和方法
2、把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和小車的下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.槍和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.若忽略不計(jì)子彈和槍筒間的摩擦，槍、小車和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量才近似守恒D.槍、子彈和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
知識(shí)點(diǎn)三、動(dòng)量守恒定律的普適性
1、動(dòng)量守恒定律只涉及過(guò)程始末兩個(gè)狀態(tài),與過(guò)程中力的細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)。2、動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問(wèn)題，而且適用于高速、微觀的問(wèn)題。3、動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。

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3 動(dòng)量守恒定律

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