针对训练1 下列情形中,满足动量守恒条件的是( )
A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量
B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量
C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量
D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量
答案 B
解析 A中竖直方向合力不为零;C中墙壁受地面的作用力;D中棒球受人手的作用力,故合力均不为零,不符合动量守恒的条件.
二、动量守恒定律的简单应用
1.动量守恒定律的表达式及含义
(1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′.
(2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反.
(3)Δp=0:系统总动量增量为零.
(4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.
2.应用动量守恒定律的解题步骤
(1)确定相互作用的系统为研究对象;
(2)分析研究对象所受的外力;
(3)判断系统是否符合动量守恒条件;
(4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号;
(5)根据动量守恒定律列式求解.
【例2】 质量m1=10 g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2=10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,则碰后小球m1的速度大小和方向如何?
答案 20 cm/s 方向向左
解析 碰撞过程中,两小球组成的系统所受合外力为零,动量守恒.设向右为正方向,则各小球速度为v1=30 cm/s,v2=-10 cm/s,v2′=0.
由动量守恒定律列方程m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,
代入数据得v1′=-20 cm/s.
故小球m1碰后的速度的大小为20 cm/s,方向向左.
借题发挥 处理动量守恒应用题"三步曲"