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1、第十讲：动量守恒定律应用必须注意的几个问题,动量守恒定律是高中物理中一条十分重要的定律，它既适应于宏观物体间的相互作用，也适应于微观物体间的相互作用。动量守恒的条件：不受外力或所受外力的合力为零研究对象：系统（两个或二个以上的物体）,动量守恒定律研究问题的一般步骤,一、确定研究对象二、进行过程分析，确定是否满足守恒条件三、明确研究的是哪一个过程四、选取坐标轴正方向五、确定初状态和末状态六、明确系统的总动量七、正确地列出动量守恒的表达式,1、要明确动量的矢量性,例题1：质量相等的三个小球abc，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的ABC三球发生碰撞，碰撞后a继续沿原方向运动，b
2、静止，c沿反方向弹回，则碰撞后ABC三球中动量数值最大的是A、a球 B、b球 C、c球 D、三球一样大,分析与解,mv0=mv+MV答案为C,2、要明确系统的总动量是多少,例题2：放在光滑水平地面上的小车质量为M.两端各有弹性挡板P和Q,车内表面滑动摩擦因数为,有一质量为m的物体放于车上,对物体施一冲量,使之获得初速v0向左运动，物体在车内与弹性挡板P和Q来回碰撞若干次后,最终物体的速度为多少,分析与解,最后两物体一定相对静止，速度相同,3、要注意相互作用过程的分析,例题3：将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，乙车速度大小为2m
3、/s，方向相反并在同一直线上，当乙车开始反向时，甲车速度大小和方向如何。当两车相距最近时，乙车的速度大小和方向又为如何,分析与解,当乙开始反向时，乙的速度为零，当两者距离最近时，甲、乙两物体的速度相同,4、要明确动量守恒是针对哪一个过程的,例题4：人和冰车的总质量为M，人坐在静止于光滑水平冰面的冰车上，以相对地的速率v将一质量为m的木球沿冰面推向正前方的竖直固定挡板。设球与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞后球以速率v反弹回来。人接住球后，再以同样的相对于地的速率v将木球沿冰面推向正前方的挡板。已知M：m=31：2，求：（1）人第二次推出球后，冰车和人的速度大小。（2）人推球多少次后不能再接到球？,
4、分析与解,每次推球时，对冰车、人和木球组成的系统，动量守恒，设人和冰车速度方向为正方向，每次推球后人和冰车的速度分别为v1、v2，则第一次推球后：Mv1mv=0 v1=mv/M第二次推球后：Mv1mv=Mv2mv v2=3mv/M,接上页,以此类推，第N次推球后，人和冰车的速度vN=(2N1)mv/M当vNv时，不再能接到球，即2N1M/m=31/2;N8人推球9次后不能再接到球,5、要正确合理的选取系统,例题5：甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏，甲和他的冰车总质量与乙和他的冰车总质量均为M=30kg，游戏时，甲推着一个质量为m=15kg的箱子，和他一起以v0=2m/s的速度滑行，乙以同样
5、大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若水平面的摩擦不计，求甲至少要以多大的速度将箱子推出，才能避免与乙相撞。,分析与解,取甲和箱子为研究对象，箱子被推出时的速度为v（M+m）v0=MV1+mv V1=3-0.5v,接上页,取乙和箱子为研究对象mv-Mv0=（M+m）V2,6、要注意隐含条件的挖掘,例题6：物体A、B紧靠并列放在光滑水平面上，mA=500g，mB=400g，另有一质量为mC=100g的物体C以10m/s的水平初速度擦着A、B表面经过，在摩擦力的作用下A、B物体也运动起来，最后C物体在B上与B一起以1.5m/s的速度运动，则C离开A物
6、体时，A、C的速度各为多少？,分析与解,设A的速度为vA当C越过A进入B时，AB的速度的速度相等，而且是v=0.5m/s,7、动量守恒中的热点问题分析,例题7：宇航员连装备的总质量是100kg，在距飞船45m处与飞船相对静止的空间站维修仪器，他带着装有氧气的贮气筒，筒上有一个可使氧气以50m/s速度喷出的喷嘴，待他维修完毕后，贮气筒内还留有0.5kg的氧气。他必须朝着跟飞船反方向喷出氧气才能回到飞船，但在返回途中必须保留一部分氧气供他呼吸用。已知宇航员呼吸的耗氧率为2.510-4kg/s，（喷出氧气后导致的质量变化对总质量来说可能忽略不计）试问：（1）若他在返航时释放了0.15kg的氧气，他能
7、否安全抵达飞船（2）若他想在最短的时间内返航，则他应在返回时释放多少克氧气,分析与解,设氧气喷出的速度为v0，人反冲的速度为V MV-m1v0=0 v=返航时间t=呼吸用氧气 能安全返航,接上分析,设喷出氧气的质量为m1，则m1必须尽可能的大，但留下的氧气能恰好供宇航员返航用 返航时间 而呼吸用氧气,8、动量守恒应用中的一些其它类型问题分析,例题8：为了证明碰撞中的动量守恒，实验宜在气垫导轨上进行，这样就可以大大减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的可靠性及精确度得以提高，在某次实验中，A、B两铝质滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用闪光照相每隔0.4s的时间拍摄一次照片，每
8、次拍摄时闪光的延续时间很短，可以忽略。如图所示，已知A、B之间的质量关系是mB=1.5mA，拍摄共进行了4次，第一次是在两块碰撞之前，以后三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态。设A、B滑块在拍摄闪光照片这段时间内是在10至105cm这段范围内运动，（以滑块上的箭头位置为准），试根据闪光照片求出：,接上题,（1）A、B滑块碰撞前后速度各为多少？（2）根据闪光照片分析说明两块碰撞前后的动量守恒,分析与解,（1）vA=0；从发生碰撞到第二次拍摄，经历时间：从第一次拍摄照片到发生碰撞的时间为0.4-0.2=0.2s B碰撞前的速度为vB=0.2/0.2m/s=1.0m/s,接上页,（2）碰撞前动量P=kgm/s；碰撞后动量 kgm/s 得：P=P/,
