1、 第十六章 动量守恒定律第三节 动量守恒定律 (二 )温故: 1动量 ( 1)动量的定义 ( 2)动量的变化量 ( 3)动量变化 p是矢量 2系统 内力和外力 3动量守恒定律 意义条件应用一、动量守恒定律与牛顿运动定律两定律的一致性?如图,m2以速度 v2去碰撞小球 m1,速度 v1( v2v1) .碰后速度分别为 ,碰撞过程中相互作用力为 F1 F2.依据牛顿第三定律: F1=-F2-( 1)依据牛顿第二定律:a1=F1/m1,a2=F2/m2-( 2)知新:作用时间很短,加速度与速度变化的关系为: -(3) 以上三式整理得:可见两定律是高度一致的。特别提醒: 依据牛顿第三定律,每时每刻F1
2、=-F2,所以可知碰撞过程中每时每刻的状态,系统动量都保持不变。即碰撞 过程中系统的动量守恒 。而碰撞后 刱 的存 搨 力的存在 动量不再守恒。动量守恒定律的普适性 既然很多问题可以通过牛顿定律解,为何还要研究动量守恒定律?( 1)动量解题往往很简便。( 2)牛顿定律适应低速宏观,而动量守恒定律普遍适应。 确定所研究的物体系及哪一个物理过程; 解方程,统一单位,求解,必要时验算、讨论。 对系统动量分析,确定其初、末态的动量 受力分析(系统、内力、外力)、判定系统是否动量守恒; 建立坐标,根据动量守恒定律 建立方程;应用动量守恒定律解题分析步骤:例题: 一枚在空中飞行的导弹,质量为 m,在某点速
3、度的大小 v,方向水平向右。导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为 1的一块沿着 v的反方向飞去,速度大小为 ,求炸裂后另一块的速度 。分析: 爆炸前,可以认为导弹是由质量为 m1 和( m- m1 )两部分组成,导弹的炸裂可以看做这两部分相互作用的过程。过程中两部分都受重力,但重力远小于爆炸两部分间的相互作用力,所以爆炸过程中重力可以忽略,可以认为系统满足动量守恒定律的条件。解 :建立坐标系一水平向右为正方向。导弹炸裂前的总动量为 p=mv炸裂后的总动量为 根据动量守恒定律 =P,可得:解得: 说明:沿炸裂前的速度 v的方向建立坐标轴, v为正值; v1与 v的反向相反, v1为负值。此外,一定有m-m10。于是,有上式可知, v2是正值,这表示质量为( m-m1)的那部分沿着与坐标轴相同的方向飞去。假如不是这样,炸裂后的总动量将与炸裂前的总动量方向相反,动量就不守恒了。例题变化: 一枚在空中飞行的导弹,质量为 m,在某点速度的大小 v,方向水平向右。导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为 1的一块 沿着 v的方向飞去, 速度大小为 v1 ,求炸裂后另一块的速度 v2 , 并讨论其可能方向。