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1、第一章 动量,1.2动量守恒定律,情景一,在冰面上静止着一个大运动员和一个小运动员，他们相互推一下，会出现什么样的情况？,情景二,课本实验,小车质量相同时：P前=0 P后=mv-mv=0,增加一个滑块质量为原来的两倍：P前=0 P后=2mv-2mv=0,如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 -这就是动量守恒定律。,创设物理情景,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v1v2。经过一段时间t后，m1追上m2，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1和v2,问：两个小球在碰撞过程中各受到什么
2、力的作用？,系统,内力,外力,系统：有相互作用的物体构成一个系统,内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力,外力：外部其他物体对系统的作用力,创设物理情景,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v1v2。经过一段时间t后，m1追上m2，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1和v2,问：两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和F2有什么关系？（大小、方向）,创设物理情景,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v1v2。经过一段时间t后，m1追上
3、m2，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1和v2,问：写出碰撞过程中每个小球所受到的合外力的冲量和每个小球动量的变化?,创设物理情景,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v1v2。经过一段时间t后，m1追上m2，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1和v2,问：根据牛顿第三定律和动量定理，你能推导得到一个怎么样的表达式？,推导过程,第一个小球：第二个小球：,F1和F2大小相等，方向相反F1=-F2,设碰撞过程中第一个球和第二个球所受的平均作用力分别是F1和F2，力的作用时间是t,四、动量守恒定律,2.内容:一个系统不受外
4、力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.,说明：其中的速度是矢量，在同一条直线上用正负表示它们的方向，它们都是相对同一参考系的，一般以地面为参考系。,1.表达式：,例题1：,质量m1=10kg的小球在光滑水平面上以V1=30m/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=50kg的静止小球，碰撞后小球m1恰好静止，那么碰撞后小球m2的速度大小是多大？方向如何？,练习: 质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。,v0,m1v1=(m1+m2) v,动量守恒定律,4适用对象：,A: 由两个或者多个物体组成的
5、系统,B：高速运动或低速运动,C：宏观物体或微观物体,D：正碰、斜碰和任何形式的相互作用,3适用条件：,系统不受外力或者所受外力之和为零,1.内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.,2.表达式：,3.是自然界的一条普遍规律.适用条件是外力之和为零.,动量守恒定律,小结,相关概念,1.系统:有相互作用的物体通常称为系统.,2.内力:系统中各物体之间的相互作用力,3.外力:系统外部其它物体对系统的作用力,两小球组成系统,N1,N2,G1,G2是系统的外力,F1，F2是内力,思考与讨论,（1）子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）组成的系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整
6、个过程中动量是否守恒 ？（2）木块和弹簧组成的系统呢？,木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，然后将弹簧压缩到最短。,C,内力,外力,思考与讨论,（3）假如将墙和弹簧去掉，木块和子弹组成的系统在子弹射入过程中动量守恒吗？,思考与讨论,（4）假如将墙去掉，而换作另一块木块，问两木块、子弹和弹簧组成的系统动量是否守恒 ？,如图，木块A、B用轻弹簧连接，力F的作用压缩弹簧，当撤去F后，若地面光滑，则( )A.A尚未离开墙前，A、弹簧、B组成的系统动量守恒 B.A尚未离开墙前，A、弹簧、B组成的系统动量不守恒 C.A离开墙后，A、弹簧、B组成的系统动量守恒 D.A离开
7、墙后，A、弹簧、B组成的系统动量不守恒,BC,课后作业,课本：p16 第3、4、5、6题,第一章 动量守恒定律反冲运动 火箭,燃放的礼花,火箭,喷气式飞机,射击,以上几种不同的物体，它们的运动有什么特点？,1.一个物体分成两个部分2.两个部分向相反方向运动3.分裂过程的时间极短，作用力非常大,一、反冲运动,一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向相反方向运动。,同学们想一想有哪些运动是反冲运动？,分析：发生反冲运动时间极短，作用力非常大， 两部分相互作用的内力会远远大于外力， 可以认为动量守恒 因此，反冲运动可用动量守恒处理,反冲是生活和生产实践中常见的一
8、种现象，如何处理反冲运动的问题？,视频,视频,例题：水平方向射击的大炮，炮身重450kg，炮弹重5kg，炮弹射击的速度为450m/s，射击后炮身后退的速度为多大？,解：在发射过程中，内力远大于外力，系统动量守恒。设炮弹速度方向为正方向发射前总动量为0； 发射后的总动量为：mV0-MV由动量守恒得：0= mV0-MV,反冲在许多场合是不利的，如大炮和子弹的射击,需要减少或防止反冲的影响； 但还有许多场合，恰好是利用了反冲，如火箭，礼花，喷气式飞机。 现在我们就来认识一下反冲的一个重要应用火箭,二、火箭,现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器其主要用途是：利用火箭作为运载工
9、具，例如发射探测器、常规弹头、人造卫星和宇宙飞船,演示：神舟7号发射全程,助推器,一级火箭,二级火箭,整流罩,逃逸塔,长征二号 型运载火箭,F,有一只长为L=3m，质量为M=120kg的小船停在静水中，一个质量为m=60kg的人立在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？,船1米人2米,总结,一、反冲运动1、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向运功，另一部分必然向相反方向运动2、反冲的应用与防止二、火箭1、工作原理：反冲运动2、影响火箭飞行速度的因素：喷气速度和质量比,例1、在光滑的桌面上有一辆质量为M=4kg的平板车，一个质量
10、为m=1kg的木块紧贴在平板车的上表面，以水平速度10m/s滑到平板车上，最后木块和平板车以共同的速度移动，求这个共同的速度。,课堂练习,例2、质量为40kg的小车上站着一个质量为60kg的人，小车与人一起在光滑的水平轨道上以1m/s的速度运动。求：（1）若人相对地面以2m/s的速度水平向车后方跳出，车的速度变为多少？（2）若人相对地面以2m/s的速度水平向车前方跳出，车的速度又变为多少？,课堂练习,例3、如图所示，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L，子弹停留在木块中，求子弹射入木块后的瞬间绳子中张力的大小。,课堂练习,例4、质量为M的木块放在水平
11、台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，并以v=90m/s的速度水平射出，木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求木块与台面间的动摩擦因数为。,课堂练习,例6、如图所示，将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2 m/s，相向运动并在同一条直线上，当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？若两车不相碰，试求出两车距离最短时，乙车速度为多少?,课堂练习,例7、平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在
12、车上的货箱边沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的A点，A点距货箱的水平距离为4.0 m ，如图所示。人的质量为m ，车连同货箱的质量M = 4m ，货箱高度h = 1.25 m ，求: (1) 车在人跳出后到落到地板期间的反冲速度。 (2) 人落在车板上并站定以后，车还运动吗? 车在地面上的位移为多大?,课堂练习,例8、如图所示，带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则小球离开小车时，球和车的速度分别为多少？,课堂练习,例9、如图所示两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与
13、光滑水平面相切。一物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够到达的最大高度。,课堂练习,例10、如图所示，在无风的天空，人抓住气球下面的绳索，和气球恰能静止平衡，人和气球的质量分别为m和M ，此时人离地面高h 。现在人欲沿悬索下降到地面，试问：要人充分安全地着地，绳索至少要多长？,课堂练习,例11、如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块，各以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长,二者之间的动摩擦因数为0.3。求：（1）木板与物块达到稳定时速度；（2）达到稳定时，木板与物块的对地位移；（3）从开始到木板与物块达到稳定的过程产生的热量。,课堂练习,例12、如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B，已知mA=500g,mB=300g，有一个质量mC=80g的小铜块C以25m/s 水平速度开始在A表面滑动，由于C与A、B间有摩擦，铜块最后停在B上，B和 C一起以 2.5ms的速度共同前进，求：（1）木块A最后的vA；（2）C离开A时速度vC。,课堂练习,
