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1、第四节第四节 动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用衡水市第十三中学 王祝敖动量守恒的条件动量守恒的条件 1 1、系统不受外力、系统不受外力( (理想化理想化) )或系统所受合或系统所受合 外力为零。外力为零。 2 2、系统受外力的合力虽不为零，但系统、系统受外力的合力虽不为零，但系统外外 力比内力小得多力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，如碰撞问题中的摩擦力, , 爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的 内力来要小得多内力来要小得多, ,且作用且作用时间极短时间极短, ,可以忽可以忽 略不计。略不计。 3 3、系统所受外力的合力虽不为零，但在、系统所受外力的
2、合力虽不为零，但在 某个方向上所受合外力为零某个方向上所受合外力为零，则系统在这，则系统在这 个方向上动量守恒。个方向上动量守恒。知识回顾知识回顾1 1、如图所示，、如图所示，A A、B B两物体的质量比两物体的质量比m mA AmmB B=32=32，它，它 们原来静止在平板车们原来静止在平板车C C上，上，A A、B B间有一根被压缩了的弹间有一根被压缩了的弹 簧，簧，A A、B B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面水与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面水 平光滑平光滑, , 突然释放突然释放弹簧弹簧后，则有后，则有( )( ) A A、A A、B B系统动量守恒系统动量守恒 B B、A
3、 A、B B、C C系统动量守恒系统动量守恒 C C、小车向左运动小车向左运动 D D、小车向右运动小车向右运动B CB C课堂练习课堂练习碰撞问题的典型应用碰撞问题的典型应用相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当 作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相 距恰距恰“最近最近”、相距恰、相距恰“最远最远”或恰上升到或恰上升到 “最高点最高点”等一类临界问题，求解的关键都等一类临界问题，求解的关键都 是是“速度相等速度相等”。（1）光滑水平面上的A物体以速度V0去撞 击静止的B物体，A、B物体相距最近时，两 物体速度必相等
4、(此时弹簧最短，其压缩量最 大)。2 2、质量均为、质量均为2kg2kg的物体的物体A A、B B，在，在B B物物 体上固定一轻弹簧体上固定一轻弹簧, ,则则A A以速度以速度6m/s6m/s碰上弹碰上弹 簧并和速度为簧并和速度为3m/s3m/s的的B B相碰相碰, ,则碰撞中则碰撞中ABAB相相 距最近时距最近时ABAB的速度为多少的速度为多少? ?弹簧获得的最大弹簧获得的最大 弹性势能为多少？弹性势能为多少？课堂练习课堂练习（2）物体A以速度V0滑到静止在光滑 水平面上的小车B上，当A在B上滑行的 距离最远时，A、B相对静止， A、B两 物体的速度必相等。A BV03 3、质量为、质量为
5、M M的木板静止在光滑的水平面的木板静止在光滑的水平面 上，一质量为上，一质量为m m的木块（可视为质点）以初的木块（可视为质点）以初 速度速度V V0 0向右滑上木板，木板与木块间的动向右滑上木板，木板与木块间的动 摩擦因数为摩擦因数为 ，求：木板的最大速度？，求：木板的最大速度？m MV0课堂练习课堂练习（3）质量为M的滑块静止在光滑水平面 上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一 质量为M的小球以速度V0向滑块滚来，设 小球不能越过滑块，则小球到达滑块上的 最高点时（即小球的竖直向上速度为零） ，两物体的速度肯定相等。4、如图所示，质量为M的滑块静止在光滑 的水平桌面上，滑块的光滑弧面底部与
6、桌 面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑 块滚来，设小球不能越过滑块，则小球到 达最高点时，小球与滑块的速度各是多少 ？课堂练习课堂练习碰撞问题的典型应用碰撞问题的典型应用相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当 作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相 距恰距恰“最近最近”、相距恰、相距恰“最远最远”或恰上升到或恰上升到 “最高点最高点”等一类临界问题，求解的关键都等一类临界问题，求解的关键都 是是“速度相等速度相等”。定义：原来静止的系统，当其中一 部分运动时，另一部分向相反的方 向运动，就叫做反冲运动。动量守恒的
7、应用之反冲运动动量守恒的应用之反冲运动观察、体会：123反击式水轮机的模型反击式水轮机的转轮反击式水轮机的蜗壳反击式水轮机是 大型水力发电站 应用最广泛的水 轮机。它是靠水 流的反冲作用旋 转的。我国早在 70年代就能生产 转轮直径5.5米， 质量110吨，最 大功率达30万千 瓦的反击式水轮 机。他是如何利用反冲运动发 电的呢？火箭模型明（公元13681644年）。 长108厘米。在箭支前端缚火药 筒，利用火药向后喷发产生的反 作用力把箭发射出去。这是世界 上最早的喷射火器。 由动量守恒得 ：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由 喷气速度及质量比 共同决定 。那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速
8、度与什么有关呢？ 喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气， 可以得到超过音速的飞行速度。法国幻影”2000中国新型自行榴弹炮这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？ 他是起什么作用的呢？5、一门旧式大炮，炮身的质量为M，射出 的炮弹的质量为m，对地的速度为v，方向 与水平方向成a角，若不计炮身与水平地面 间的摩擦，则炮身后退的速度多大？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习6、一人静止于光滑的水平冰面上，现欲 离开冰面，下列方法中可行的是（ ）A 向后踢腿 B 手臂向后摔C 在冰面上滚动 D 脱下外衣水平抛出7 7、如图，小车放在光滑的水平面上，将、如图，小车放在光滑的水平面上，将 小球拉开到
9、一定角度，然后同时放开小球和小小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小 车，那么在以后的过程中（车，那么在以后的过程中（ ） A.A.小球向左摆动时小球向左摆动时, ,小车也向左运动小车也向左运动, ,且系统动量守恒且系统动量守恒 B.B.小球向左摆动时小球向左摆动时, ,小车则向右运动小车则向右运动, ,且系统动量守恒且系统动量守恒 C.C.小球向左摆到最高点小球向左摆到最高点, ,小球的速度小球的速度为零而小车速度不为零为零而小车速度不为零 D.D.在任意时刻在任意时刻, ,小球和小车在水平方小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反向的动量一定大小相等、方向相反D D反思：反思：系
10、统所受外力的合力虽不为零，但在水平系统所受外力的合力虽不为零，但在水平 方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。课堂练习课堂练习8、如图所示，在光滑的滑槽M的左上端放一 个小球m，从静止释放后，小球m从M的左上方将 无初速地下滑，则以下说法正确的是( )(A)球跟槽构成的系统动量守恒(B)槽一直向右运动 (C)小球能滑到槽的右上端 (D)无法确定C反思：系统水平分向动量守恒，m滑到左方最高点的特征 两者共速课堂练习课堂练习4 4、确定系统动量在研究过程中确定系统动量在研究过程中是否守恒是否守恒？1 1、明确研究对象明确研究对象：将要发生相互作用的物体
11、：将要发生相互作用的物体 可视为系统可视为系统 2 2、进行受力分析进行受力分析, ,运动过程分析运动过程分析：系统内作用：系统内作用 的过程也是动量在系统内发生转移的过程。的过程也是动量在系统内发生转移的过程。3 3、明确始末状态：明确始末状态：一般来说，系统内的物体一般来说，系统内的物体 将要发生相互作用，和相互作用结束，即为将要发生相互作用，和相互作用结束，即为 作用过程的始末状态。作用过程的始末状态。5 5、选定、选定正方向正方向，列动量守恒方程及相应辅助，列动量守恒方程及相应辅助 方程，求解做答。方程，求解做答。 应用动量守恒定律的一般步骤应用动量守恒定律的一般步骤1 1、研究对象：
12、、研究对象：系统性系统性，即相互作用的物体的全体，即相互作用的物体的全体 2 2、作用力情况、作用力情况: :区别内力和外力区别内力和外力, ,内力是内力是系统内物系统内物 体间体间的相互作用力，外力是的相互作用力，外力是系统外系统外物体对物体对系统内系统内 物体间的相互作用力。物体间的相互作用力。3 3、相对性和同一性：动量守恒定律中的所有速度、相对性和同一性：动量守恒定律中的所有速度 是是对同一参照物对同一参照物的（一般的（一般对地对地）5 5、守恒问题、守恒问题: :系统系统动量守恒动量守恒时，时，动能不一定守恒动能不一定守恒。 动能可能减少，动能可能增加，动能也可能守恒。动能可能减少，动能可能增加，动能也可能守恒。 4 4、同时性和矢量性：注意、同时性和矢量性：注意同一时刻同一时刻( (瞬时性瞬时性) )系系 统内各物体的统内各物体的方向方向。动量守恒定律运用的注意点动量守恒定律运用的注意点动量守恒三大类问题规律总结：（1）原来静止的系统在内力作用下分成两部分或分成 几部分时，由于内力远大于其他外力，动量守恒，故 任何两个相反方向上物体的动量必定大小相等、方向 相反。（2）原来运动的系统再内力作用下分成两部分或几部 分时，动量守恒，各部分动量和必与爆炸或反冲前的 动量大小相等，方向一致。（3）碰撞问题系统的动能不增加，爆炸问题系统的总 动能增加。
