第 3 节 动量守恒定律的应用(对应学生用书页码 P8)一、碰撞问题的定量分析1.碰撞过程中动量守恒物体在碰撞过程中,由于碰撞时间极短,外力远小于碰撞物体间的内力,故碰撞过程中动量守恒。2.碰撞过程中的能量物体在碰撞过程中,动能不会增加,碰后当两物体粘合在一起具有共同速度时动能损失最多。二、中子的发现、反冲与火箭1.中子的发现查德威克借助微观粒子碰撞过程中的动量守恒发现了中子。2.反冲现象及火箭发射(1)反冲:① 反冲现象。根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一个方向运动,另一部分必然向相反方向运动的现象。② 特点。A.物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。B.反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。C.反冲运动中,由于有其他形式能转变为机械能,所以系统的总动能增加。(2)火箭:① 工作原理:利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大速度。② 影响火箭获得速度大小的因素。A.喷气速度:现代液体燃料火箭的喷气速度约为 2 000 m/s~4 000 m/s。B.质量比:指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大。1.判断:(1)发生碰撞的两个物体,动量是守恒的。( )(2)发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的。( )(3)碰撞后,两个物体粘在一起,动量是守恒的,但机械能损失是最大的。( )答案:(1)√ (2)× (3)√2.思考:如图 131 所示,打台球时,质量相等的白球与花球发生碰撞,两个球一定交换速度吗?图 131提示:不一定。只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞时,系统的总动量守恒,总机械能守恒,才会交换速度,否则不会交换速度。(对应学生用书页码 P9)碰撞过程满足的条件在所给的条件不同的情况下,碰撞情况有各种可能,但不管哪种情况必须同时满足以下三条:(1)系统的总动量守恒。(2)系统的机械能不增加,即 Ek1′+Ek2′≤Ek1+Ek2。(3)符合实际情况,如碰后两者同向运动,应有 v 前≥v 后,若不满足,则该碰撞过程不可能。(1)即使物体在碰撞过程中系统所受合外力不等于零,由于内力远大于外力,所以外力的作用可以忽略,认为系统的总动量守恒。故分析碰撞问题时,应首先想到动量守恒定律。(2)一般两个硬质小球间的碰撞,都很接近弹性碰撞,常当成弹性碰撞来处理。1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率...