1、 17世纪以来，关于两种运动量度的争论持续世纪以来，关于两种运动量度的争论持续近了近了200多年，许多著名学者、科学家都参加到争多年，许多著名学者、科学家都参加到争论中，其中以法国哲学家兼数学、物理学家论中，其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡笛卡儿儿为代表。为代表。首先，首先，1644年笛卡儿在年笛卡儿在哲学原理哲学原理中提出中提出“动量守恒动量守恒”的观的观点，即物质和运动的总量永远保持不变。这是历史上首次推出动量点，即物质和运动的总量永远保持不变。这是历史上首次推出动量守恒定律。守恒定律。后来，牛顿对笛卡儿的结论做了重要的修改，采用质量和速度的后来，牛顿对笛卡儿的结论做了重要的修改，采用
2、质量和速度的乘积，牛顿把它叫做乘积，牛顿把它叫做“运动量运动量”。就是现在所谓的动量。这样就找。就是现在所谓的动量。这样就找到了量度运动的合适的物理量。到了量度运动的合适的物理量。历史回顾历史回顾 ABm2m1m2m11.系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统 2.内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力3.外力：外部其他物体对系统的作用力外力：外部其他物体对系统的作用力 N1G1N2G2F1F2系统系统内力内力外外力力ABm2m1m2m1m2m1AB光滑光滑F1F2111Fam
3、12FF 1122m am a 111vvat 222Fam 222vvat 11221122vvvvm+mm+m ABm2m1m2m1m2m1AB光滑光滑F1F212FF 1111vvFtmm()11112222vvvvmmmm-2222vvFtmm 11221122vvvvm+mm+m pp 1212p+pp+p 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0 0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。11221122vvvvm+mm+m pp 1122vvmm 12pp 0p pp (1)(
4、1)系统不受外力；系统不受外力；(理想条件理想条件)(2)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件实际条件)(3)(3)系统所受外力合力不为零，系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，但系统内力远大于外力，外力相对来说外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）近似条件）(4)(4)系统总的来看虽系统总的来看虽不符合不符合以上三条中的任何一条，但在以上三条中的任何一条，但在某一方某一方向上符合向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单
5、向条件单向条件)注意注意1.1.确定研究对象确定研究对象 (系统系统),),区分内力和外力区分内力和外力.从而判断所选择的系统动量从而判断所选择的系统动量是否守恒是否守恒.2.2.在系统总动量一定在系统总动量一定(守恒守恒)的情况下的情况下,系统中每个物体的动量可以发生系统中每个物体的动量可以发生很大的变化很大的变化.A A、B B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现烧断细线。若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？守守 恒恒!审题指导审题指导 在列车在列车编组站里，一辆
6、编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货的货车在平直轨道上以车在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，的速度运动，碰上一辆碰上一辆 m2=2.2104 kg 的静止的静止货车，它们碰撞后结货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动求货车碰撞后的运动速度。速度。典例分析典例分析1 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？态和末状态分别是什么？本题中相互作用的系统是什么？本题中相互作用的系统是什么？分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？量守恒的
7、条件？碰撞碰撞前、前、后后地面摩擦力和空气阻力地面摩擦力和空气阻力远小于内力远小于内力动量守恒动量守恒m1m2系统系统N1N2F2内力内力外外力力F1G1G2 在列车在列车编组站里，一辆编组站里，一辆 m1=1.8104 kg 的货的货车在平直轨道上以车在平直轨道上以 v1=2 m/s 的速度运动，的速度运动，碰上一辆碰上一辆 m2=2.2104 kg 的静止的静止货车，它们碰撞后结货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动求货车碰撞后的运动速度。速度。典例分析典例分析1解析解析m1m2沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1=
8、2 m/s 设两车结合后的速度为设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为两车碰撞前的总动量为两车碰撞后的总动量为两车碰撞后的总动量为由动量守恒定律可得：由动量守恒定律可得：所以所以代入数值，得代入数值，得11p=m v12()p=m+m v1112()m=m+mvv1112m=m+mvvv=0.9 m/s 一枚在一枚在空中飞行的火箭，质空中飞行的火箭，质量为量为m，在某点的速，在某点的速度为度为v，方向水平，方向水平，燃料即将耗尽。火箭燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两在该点突然炸裂成两块，其中质量为块，其中质量为m1的的一块沿着与一块沿着与v相反的相反的方向飞去，速度为方向飞去，速度为
9、v1。求炸裂后另一块的速求炸裂后另一块的速度度v2。典例分析典例分析2解析解析m1m2火箭炸裂前的总动量为火箭炸裂前的总动量为炸裂后的总动量为炸裂后的总动量为根据动量守恒定律可得：根据动量守恒定律可得：解出解出p=mv1112(-)p=m+m mvv1112()m=m+m-mvvv1121mm=mmvvv若若m=10kg,m1=4kg;v的的大小为大小为900m/s,v1的大小为的大小为300m/s，则，则v2的大小为多少？的大小为多少？分析题意，确定分析题意，确定研究对象研究对象；分析作为研究对象的系统内各物体的分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况受力情况，分清内力，分清内力与外力与外力
10、,确定系统动量是否守恒；确定系统动量是否守恒；在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程作用过程的的始末状态始末状态，规定正方向规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式；，确定始、末状态的动量值的表达式；列动量守恒方程列动量守恒方程；求解求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向方向.(1)系统性：系统性：动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体动量守恒定律是对一个物体系统而言的，具有系统的整体性，而对物体系统的一部分，动量守恒定律不一定适用。性，而对物体系统的一部分，动量守恒定
11、律不一定适用。(2)矢量性：矢量性：选取正方向，与正方向同向的为正，与正方向反向的为负，选取正方向，与正方向同向的为正，与正方向反向的为负，方向未知的，设与正方向同向，结果为正时，方向即于正方向相同，方向未知的，设与正方向同向，结果为正时，方向即于正方向相同，否则，与正方向相反。否则，与正方向相反。(3)瞬瞬(同同)时性时性:动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统任意瞬时动量动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统任意瞬时动量恒定。方程左边是作用前某一时刻各物体的动量的和，方程右边是作恒定。方程左边是作用前某一时刻各物体的动量的和，方程右边是作用后某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动量不能相加。用
12、后某时刻系统各物体动量的和。不是同一时刻的动量不能相加。(4)相对性：相对性：由于动量的大小与参照系的选择有关，因此在应用动量守由于动量的大小与参照系的选择有关，因此在应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参照物的。两个磁性很强两个磁性很强的磁铁，分别固定在的磁铁，分别固定在甲甲、乙乙两辆小车上，两辆小车上，甲甲车的总质量车的总质量为为4kg，乙乙车的总质量为车的总质量为2kg。甲甲、乙乙两辆小车放在光滑的两辆小车放在光滑的水平面上，它们相向运动，水平面上，它们相向运动，甲甲车的速度是车的速度是5m/s，方向水，方向水平向右；平
13、向右；乙乙车的速度是车的速度是3m/s,方向水平向左。由于两车上方向水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥，某时同性磁极的相互排斥，某时刻刻乙乙车向右以车向右以8m/s的水平速的水平速度运动，求此时度运动，求此时甲甲车的速度？车的速度？负号表示负号表示甲甲车的车的速度方向水平向左速度方向水平向左解析解析m2m1以水平向右方向为正方向以水平向右方向为正方向（确定正方向）（确定正方向）v1=5m/s,v2=-3m/s,v2=8m/s根据动量守恒定律：根据动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1 +m2v2 解得：解得：v1 =-0.5m/s 一一辆平板车停止在辆平板车停止在光滑水平面上，车上一光
14、滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车续敲打下，这辆平板车将将()A、左右来回运动、左右来回运动B、向左运动、向左运动C、向右运动、向右运动D、静止不动、静止不动A解析解析 对人、铁锤和平对人、铁锤和平板车组成的系统，系板车组成的系统，系统外力之和为统外力之和为0，系，系统总动量守恒。统总动量守恒。当锤头打下去时，当锤头打下去时，锤头向右运动，车就锤头向右运动，车就向左运动；向左运动；举起锤头，锤头举起锤头，锤头向左运动，车就向右向左运动，车就向右运动；运动；连续敲击时，车连续敲击时，车就左右运动；就左右运动；
15、一旦锤头不动，一旦锤头不动，车就会停下。车就会停下。1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无与过程中力的细节无关。关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。微观的问题。3、动量守恒定律是一个独立的实验规律、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理它适用于目前为止物理学研究的一切领域。学研究的一切领域。如图所示，一如图所示，一个质量是个质量是0.2kg的钢球，以的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度大理石板
16、上，入射的角度是是45，碰撞后被斜着弹，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是出，弹出的角度也是45,速度仍为速度仍为2m/s。请你用作。请你用作图的方法求出钢球动量变图的方法求出钢球动量变化的大小和方向。化的大小和方向。思考与讨论思考与讨论解析解析vv p=mv=0.22=0.4kgm/sp=mv=0.22=0.4kgm/s p0.257kg m/sp=mp=v=能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律 三、动量守恒定律的应用动量守恒定律动量守恒定律课堂小结 一、动量守恒定律与牛顿运动定律二、动量守恒定律的普适性 只涉及过程始末两个状态，与过程中力的过程和只涉及过程始末
17、两个状态，与过程中力的过程和细节无关细节无关,适合于目前为止物理学研究的一切领域适合于目前为止物理学研究的一切领域第一、系统满足第一、系统满足F外外vavbDa、c两车运动方向相同两车运动方向相同C课后练习课后练习解析：以漏出的沙子与车厢为相互作用的系统，解析：以漏出的沙子与车厢为相互作用的系统，设漏出的沙子质量为设漏出的沙子质量为m，在水平方向上不受外力，在水平方向上不受外力，漏出的沙子与车厢原来具有相同的水平速度漏出的沙子与车厢原来具有相同的水平速度v。由动量守恒定律：由动量守恒定律：Mv=mv+(M-m)v.所以：所以：v=v，即车厢的速度不变。，即车厢的速度不变。7.一辆装有沙子总质量为一辆装有沙子总质量为M的车厢，正以速度的车厢，正以速度v在光滑的水平轨道上前进，在光滑的水平轨道上前进，车厢底部中间不断地由沙子漏出，问在漏沙子过程中，车厢的速度任何车厢底部中间不断地由沙子漏出，问在漏沙子过程中，车厢的速度任何变化？变化？课后练习课后练习
