文档介绍：选修3-5——碰撞与动量守恒
动量守恒定律
在碰撞中的应用
动量守恒定律的典型应用
几个模型:
1、碰撞中动量守恒/ 爆炸模型
2、反冲运动
3、子弹打木块类的问题
4、弹簧模型(临界问题)
5、人船模型:平均动量守恒
1、动量守恒定律的内容:
一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、动量守恒定律的表达式:
(1) p1+p2=p1’+p2’,即m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’,
(2)Δp1+Δp2=0,Δp1= -Δp2
(3)Δp=0
知识回顾:
3、动量守恒定律的条件:
(1)系统不受外力或所受的外力之和为零。
(2)系统内力远大于外力。
(3)系统在某一方向不受外力或所受的外力之和为零,这一方向的动量守恒。
知识回顾:
一、动量守恒定律问题
【例1:】如图所示,质量为m2=1kg的滑块静止于光滑的水平面上,以质量为m1=50g的小球以v1=100m/s的速率碰到滑块后又以v2=80m/s的速率被弹回,求滑块获得的速度是多少?
v1
m2
m1
解:取m1和m2系统作为研究对象,则系统动量守恒,以v1的方向为正方向,则根据动量守恒定律可得:
化解可得:
一枚在空中飞行的导弹,质量为 m ,在某点的速度为 v ,方向水平,如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为 m1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去,速度 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。
分析
导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=(m1+m2)g,可见系统的动量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受的外力即重力,系统的动量可以看作近似守恒。
【例题2】
参考解答:
解: 取炸裂前速度v的方向为正方向,根据动量守恒定律,可得 m1v1+(m-m1)v2=mv

解得:
小结:上述两例属碰撞和爆炸过程,由于对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于
外力,所以在此过程系统的动量是守恒的.
总结:动量守恒定律问题的基本步骤和方法
⑴分析题意,确定研究对象;
⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况,分清内力与外力,确定系统动量是否守恒;
⑶在确认动量守恒的前提下,确定所研究的相互作用过程的始末状态,规定正方向,确定始、末状态的动量值的表达式;
⑷列动量守恒方程;
⑸求解,如果求得的是矢量,要注意它的正负,以确定它的方向.
3:满足规律:动量守恒定律
二、碰撞问题
1:定义:碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。
物理学中所说的碰撞的含义是相当广泛的,比如两个物体的碰撞,子弹射入木块,系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉紧,列车车厢的挂接,中子轰击原子核等都可以视为碰撞。
2:特点:在碰撞过程中内力都是远远大于外力
4:碰撞的类型:
(1)弹性碰撞
两物体碰撞很短时间内分开(不含中间有弹簧的情况),能量(动能)无损失,称为弹性碰撞。
碰撞前后机械能(或总动能)守恒和动量守恒;
特点: