3 动量守恒定律
[目标定位] 1.认识系统、内力、外力,认识和理解动量守恒定律.2.会应用动量守恒定律解决生产、生活中的简单问题.3.了解动量守恒定律的普遍适用性和动量守恒定律适用范围的局限性.
一、系统的动量
1.系统:在物理学中,有时要把相互作用的两个或多个物体作为一个整体来研究,这个整体叫做系统.
2.系统的动量:在一个系统中,把各个物体的动量都相加,相加后的动量称作系统的动量.
二、动量守恒定律
1.系统碰撞前后总动量不变的条件:系统所受的合外力为零.
2.内容:如果一个系统不受外力或所受合外力为零,无论这一系统的内部进行了何种形式的碰撞,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律.
3.数学表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
4.成立条件
(1)系统不受外力作用.
(2)系统受外力作用,但合外力为零.
想一想 如图1所示,在风平浪静的水面上,停着一艘帆船,船尾固定一台电风扇,正在不停地把风吹向帆面,船能向前行驶吗?为什么?
图1
答案 不能.把帆船和电风扇看做一个系统,电风扇和帆船受到空气的作用力大小相等、方向相反,这是一对内力,系统总动量守恒,船原来是静止的,总动量为零,所以在电风扇吹风时,船仍保持静止.
三、动量守恒定律的普遍性
牛顿运动定律只适用于宏观、低速运动的物体,而动量守恒定律无论在微观、宏观或高速领域,都是适用的.