动量守恒定律和反冲运动

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1、taoti.tl100.com你的首选资源互助社区年级高一学科物理版本通用版内容标题动量守恒定律和反冲运动编稿老师陈芙蓉【本讲主要内容】动量守恒定律和反冲运动本讲的教学重点、难点是对动量守恒定律的理解及其守恒条件的判定。并且会对沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法是本节重点。【知识掌握】【知识点精析】1.动量守恒定律（1）从生活现象引入：两个同学静止在滑冰场上，总动量为0，用力推开后，总动量为多少？（接下来通过实验建立模型分析）（2）实验：1）准备：在已调节水平的气垫导轨上放置两个质

2、量相等的滑块，用细线连在一起处于被压缩状态。2）解说实验操作过程3）实际操作：4）实验结论：两个物体在相互作用的过程中，它们的总动量是一样的。（3）理论推导总结出动量守恒定律并分析成立条件5）推导：碰撞之前总动量：P=P1+P2=m1v1+m2v2碰撞之后总动量：P'=P1'+P2'=m1v1'+m2v2'碰撞过程：F1·t=m1v1'－m1v1F2·t=m2v2'－m2v2由牛三定律有：F1·t=－F2·tm1v1'－m1v1=－（m2v2'－m2v2）整理：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2’即：P=P'6）引入概念：①系统：相互

3、作用的物体组成系统。taoti.tl100.com你的首选资源互助社区②外力：外物对系统内物体的作用力。③内力：系统内物体相互间的作用力。分析得到上述两球碰撞得出的结论的条件：两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。桌面与两球间的滚动摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。结论：相互作用的物体所组成的系统，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。（4）动量守恒定律1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的

4、和为零，这个系统的总动量保持不变。2）注意点：研究对象：系统（注意系统的选取）区别：a.外力的和：对系统或单个物体而言b.合外力：对单个物体而言内力冲量只改变系统内物体的动量，不改变系统的总动量。矢量性（即不仅对一维的情况成立，对二维的情况也成立，例如斜碰）同一性（参考系的同一性，时刻的同一性）作用前后，作用过程中，系统的总动量均保持不变。（5）分析动量守恒定律成立条件：1）F合=0（严格条件）2）F内远大于F外（近似条件），通常用于瞬间作用，如打击、碰撞、反冲、作用时间极短，立即达到共同速度等等关键词时，都可以用动量守恒定律来解决问题。3

5、）某方向上合力为0，在这个方向上动量守恒。（6）适用范围（比牛顿定律具有更广的适用范围：微观、高速）讨论动量守恒的基本条件。【解题方法指导】例1.在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如图所示，两振子的质量分别为m1和m2，讨论此系统在振动时动量是否守恒？解析：由于水平面上无摩擦，故振动系统不受外力（竖直方向重力与支持力平衡），所以此系统振动时动量守恒，即向左的动量与向右的动量大小相等。练一练：如图所示，光滑水平面上放A、B两小车，两车之间有一轻质弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩，取两车及弹簧为一系统，则A.先放开B车后放开A车，系统的动量不守恒

6、而机械能守恒B.先放开A车后放开B车，系统的动量守恒而机械能不守恒C.先放开A车后推动B车，系统的动量不守恒且机械能也不守恒D.同时放开A、B车，系统的动量守恒且机械能也守恒正确答案：ACDtaoti.tl100.com你的首选资源互助社区例2.承上题，但水平地面不光滑，与两振子的动摩擦因数相同，讨论m1=m2和m1≠m2两种情况下振动系统的动量是否守恒。解析：m1和m2所受摩擦力分别为和。由于振动时两振子的运动方向总是相反的，所以f1和f2的方向总是相反的。对m1和m2振动系统来说合外力，但注意是矢量和。实际运算时为显然，若m1=m2，则

7、，则动量守恒；若m1≠m2，则，则动量不守恒。注意守恒条件的判定。2.反冲运动演示实验：反冲小车实验点燃酒精，将水烧成蒸汽，气压增大后将试管塞弹出，与此同时，小车后退。与爆炸和反冲一类问题相似的还有碰撞类问题。练一练：一个静止的，质量为M的不稳定的原子核，当它放出质量为m，速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度等于（）A.B.C.D.正确答案：B例3.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300g，仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。注意：正是由于动量是矢

8、量，所以动量守恒定律可在某个方向上应用。那么手雷在以10m/s飞行时空气阻力（水平方向）是不是应该考虑呢？一般说当v=10m/s时空气阻力是应考虑的，但爆炸力（内力）比这一阻力大