【正文】 假如噴出的水流流量保持為2104m3/s，噴出速度保持為對地10m／s．，則啟動2s末火箭的速度可以達到多少?已知火箭沿水平軌道運動阻力不計，水的密度是103kg／m3．(解析)“水火箭”噴出水流做反沖運動。2. 知道火箭的飛行原理和主要用途；3. 知道反沖運動是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果，可用系統(tǒng)的總動量守恒求解。1如圖8－4－6所示半圓軌道直徑BC=，水平軌道上AB=。當二人同時相向走動時，則 （　?。┰谫|(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m。關(guān)于動量守恒定律以下說法正確的是（ ） A．系統(tǒng)不受外力動量一定守恒，機械能也一定守恒。 對木板應用動能定理： ① 對鋼塊應用動能定理： ② ③ 聯(lián)立① ② ③解得 同步練習兩球做相向運動，碰撞后兩球變?yōu)殪o止，則碰撞前兩球 A．質(zhì)量一定相等 B．動能一定相等 C．動量一定相等 D．以上均不正確如圖8－4－3所示，在光滑水平面上有兩個物體，其中B物體帶有一個質(zhì)量不計的彈簧，并靜置在水平面上。 子彈與鋼塊碰撞結(jié)束后，鋼塊與木板間發(fā)生相互作用，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒。 解析：本題的相互作用過程分為兩個過程。問題討論例題分析動量守恒定律適用條件的拓展 1．若系統(tǒng)所受合外力不為零，但在內(nèi)力遠大于外力時，則系統(tǒng)的動量近似守恒．譬如，炸彈在空中爆炸時，所受合外力——重力雖不為零，但重力比起炸彈碎塊間的相互作用內(nèi)力小得多，故可認為爆炸過程炸彈系統(tǒng)(各碎塊)的動量守恒．再如,子彈、木塊系統(tǒng)，當子彈打人木塊時，由于從子彈打人到與木塊相對靜止的時間很短，故可認為此過程系統(tǒng)的動量守恒． 2．若系統(tǒng)所受合外力不為零，但在某一方向上的合力為零，則在這個方向上動量守恒．譬如，人跳到光滑水平面上行駛的車上時，由于人和車間豎直方向的沖擊作用，此時地面對車的支持力大于重力，對人、車系統(tǒng)合外力不為零，總動量不守恒．但此系統(tǒng)水平方向不受外力作用，故滿足水平方向上動量守恒．再如，放在光滑水平面上的弧形槽，一球沿槽下滑．顯然此系統(tǒng)所受合外力不為零(因小球有向下的加速度)，但此系統(tǒng)水平方向不受外力作用，故系統(tǒng)滿足水平方向上動量守恒．圖8－4－1例題分析 [例1]如圖8—4—1所示，在水平地面上放置一質(zhì)量為M的木塊，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度 射入木塊(未穿出)，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為 ，求子彈射入后，木塊在地面上前進的距離． (解析)子彈射人木塊的過程中，二者組成的系統(tǒng)所受合外力并不為零，但因作用時間很短，子彈與木塊間的作用力遠大于木塊受到的摩擦力．因此，可以認為子彈射人過程中系統(tǒng)動量守恒．設(shè)子彈和木塊的共同速度為，取子彈初速度的方向為正方向，則有： ①子彈射人木塊后，二者一起沿平面滑動，設(shè)木塊在地面上前進的距離為s，由動能定理 ② 有①、②式解得 AB圖8－4－2例2] 光滑地面上長木板B質(zhì)量M＝8kg，小物塊A質(zhì)量m＝2kg，以 的速度滑上B，如圖8—4－2所示，已知A、B間動摩擦因數(shù)μ＝，求A剛好與B相對靜止時A的速度及A在B上滑行的時間． 解：A滑上B后，A、B系統(tǒng)所受外力之和為零，故動量守恒．設(shè)A、B相對靜止時的速度為v＇，則有 ，B的速度由0增大到v＇，是因為A給它以沖量的原因，故對B用動量定理得：, [例3]從地面上豎直向上發(fā)射一枚禮花彈，當它距地面高度為100m時，炸成質(zhì)量相等的A、B兩塊，其中A塊經(jīng)4s落回發(fā)射點，求B塊經(jīng)多長時間落回發(fā)射點？（不計空氣阻力，g=10m/s2） 解析：禮花彈爆炸瞬間，內(nèi)力外力，所以系統(tǒng)動量守恒。四、 動量守恒定律的應用學習要求1．學會分析動量守恒的條件。 B．系統(tǒng)機械能守恒，動動未必守恒。(g=10m/s2)三、 動量守恒定律學習要求，知道定律的適用條件和適用范圍. ．，會處理碰撞、爆炸之類兩個物體相互作用的問題(限于一維的情況)．課堂筆記 1．系統(tǒng)：選定的存在相互作用的物體通常稱為系統(tǒng)． 2．內(nèi)力和外力：系統(tǒng)內(nèi)各個物體之間的相互作用力稱為內(nèi)力． 系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)中物體的作用力叫做外力． 3．動量守恒定律 (1)內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變． (2)表達式： 對兩個物體組成的系統(tǒng)，常寫為p1＋p2＝p1＇＋P2＇或m1v1＋m2v2＝mlvl＇＋m2v2＇． (3)適用條件：①系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；②系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，可以忽略外力系統(tǒng)總動量守恒；③系統(tǒng)在某一方向上滿足以上兩點敘述； (4)適用范圍：動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一．它既適用于宏觀、低速物體，也適用于微觀、高速物體．正確理解和應用動量守恒定律要把握好以下幾點： 1．系統(tǒng)性 動量守恒定律反映的是兩個或兩個以上物體組或的系統(tǒng)，在相互作用過程中動量變化的規(guī)律．所以，動量守恒定律的研究對象是一個系統(tǒng)，而不是單個物體．應用動量守恒定律解題時，應明確所研究的系統(tǒng)是由哪些物體構(gòu)成的． 2．矢量性動量守恒定律的表達式P1＋p2＝p1＇＋P2＇是一矢量式．其矢量性表現(xiàn)在：(1)該式說明系統(tǒng)的總動量在相互作用前后不僅大小相等，方向也相同．因此，系統(tǒng)初狀態(tài)總動量的方向決定了末狀態(tài)總動量的方向，反過來，根據(jù)末狀態(tài)總動量的方向也可判斷初狀態(tài)總動量的方向．(2)在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動量p＝p1＋p2＋p3＋…和p＇＝p1＇＋p2＇＋p3＇＋…時。（g=10m/s2）15. 豎立放置的粉筆壓在紙條的一端。物體運動到3s末水平恒力的方向不變，大小增大到F2=20N。s的沖量作用，則( ) A. 物體原來動量方向一定與這個沖量的方向相反 B．物體的末動量一定是負值 C. 物體動量一定減少 D. 物體的動量變化一定與規(guī)定的正方向相反6. 用力F作用在質(zhì)量為m的物體上，經(jīng)過時間t，物體的速度由v1增加到v2：，且v1和v2在同一方向上．如果將F作用在質(zhì)量為m／2的物體上，則這一物體在時間t內(nèi)動量的變化應為[ ] A． m(v2一v1)／2 B．2m(v2一v1) C. 4m (v2一v1) D．m (v2一v1)、B質(zhì)量之比mA：mB＝3：1，使它們以相同的初速度沿水平地面滑行．如果A、B兩物體受到相同大小的阻力，那么它們停下來所用時間之比如tA：tB＝_______。在這個過程中，運動員除受到豎直向下的重力外，還受到海綿墊或沙坑的支持力．通過比較兩情況下發(fā)生動量變化的時間，即可比較兩者的作用力大小．解答　 放大海綿墊后，運動員發(fā)生同樣動量變化的時間延長了，同時又增大了運動員與地面（海綿墊）的接觸面積，可以有效地保護運動員不致受到猛烈沖撞而受傷．若規(guī)定豎直向上為正方向，則運動員著地（接觸海綿或沙坑）過程中的始、末動量為，受到的合外力為F=N－mg．由牛頓第二定律的動量表述公式 即： ，所以：落在海綿墊上時，Δt1=1s，則落在沙坑里時，Δt2=，則兩者相比　 N2=．說明　 上面僅考慮延長動量變化時間的因素，已經(jīng)可以看出這種緩沖作用的效果了．這也就是雜技演員、高空作業(yè)的工人、高速行駛的駕駛員和前排乘客要扣安全帶的道理．如果再考慮兩情況下運動員著地時身體接觸面積的大小，可以進一步說明放上海綿墊子的作用．有興趣的同學可分別以兩情況下接觸面積S1=，S2=．例題 4. 在光滑水平面上，一物體的質(zhì)量為m，以速度v1運動，當受到一個牽引力作用t時間后，速度變?yōu)関2，如圖8－2－2，求牽引力在t時間內(nèi)的沖量。但決不能認為合外力的沖量就是動量的增量。在所研究物理過程中，如果作用在研究對象上的各個外力的作用時間相同，求合外力的沖量時，可以先按矢量合成法則求所有外力的合力，然后再乘以力的作用時間；也可以先求每個外力在作用時間內(nèi)的沖量，然后再按矢量合成法則求所有外力沖量的矢量和；如果作用在研究對象上的各個力的作用時間不相同，就只能求每個力在相應時間內(nèi)的沖量，然后再求所有外力沖量的矢量和。圖8－1－2，沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動能變?yōu)樵瓉淼?／9，那么小球B的速度