选修3-5 第十六章 动量守恒定律-高中物理基础知识【口袋图书】系列备考手册

大脚走路，一分为二（打一物理名词）———距离 　　第十六章　动量守恒定律 １基本概念与公式 动量 运动物体的质量和速度的乘积，即ｐ＝ｍｖ（方 向与ｖ的方向相同） 冲量 力和力的作用时间的乘积，即 Ｉ＝Ｆｔ（方向由 Ｆ的方向决定） 动量 定理 物体（或物体系）所受合外力的冲量等于物 体（或物体系）动量的变化．Ｆ合 ｔ＝ｐ′－ｐ＝ ｍｖ′－ｍｖ 动量 守恒 定律 如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和 为零，这个系统的总动量保持不变． Δｐ１＝－Δｐ２　ｍ１ｖ１＋ｍ２ｖ２＝ｍ１ｖ１′＋ｍ２ｖ２′ 爆 炸 和 碰 撞 　　①爆炸和碰撞具有一个共同特点，即相 互作用的力为变力，作用的时间短，作用力很 大，且远远大于系统受的外力，故均可用动量 守恒定律来处理． ②在爆炸过程中，因有其他形式的能转 化为动能，所以系统的总动能增加． ８８ 高中物理备考手册·选修３－５  千里相逢，三星伴月（打一物理名词）———重心 爆 炸 和 碰 撞 　　③在碰撞过程中，如果没有动能损失，碰 撞前与碰撞后总动能相等；如果有部分动能 转化为内能，系统的总动能减小．系统的总动 能是不可能增加的． ④由于碰撞（或爆炸）作用时间极短，因 此作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不 计，可以认为，碰撞（或爆炸）后还从碰撞（或 爆炸）前瞬间的位置以新的动量开始运动． 反 　 　 　 冲 定 义 当物体的一部分以一定的速度离开物体 时，剩余部分将获得一个反向冲量的现象 注 意 ①合外力为零时，动量严格守恒； ②合外力不为零时，只要满足内力远大于 外力的条件，仍认为反冲过程中动量守恒 （例如爆炸） 动量与 动能　 Ｅｋ＝ ｐ２ ２ｍ，ｐ＝ ２ｍＥ槡 ｋ ９８ 第十六章　动量守恒定律  歪脖子（打一物理名词）———斜面 ２碰撞的种类及特点 分类标准 种　类 特　　点 能量是 否守恒 弹性碰撞 动量守恒，机械能守恒 非完全弹性碰撞 动量守恒，机械能不守恒 完全非弹性碰撞 动量守恒，机械能不守恒 碰撞前后 动量是否 共线　　 对心碰撞 碰撞前后速度共线 非对心碰撞 碰撞前后速度不共线 微观粒子 的碰撞　 散射 粒子相互接近时并不发 生直接接触 ３弹性碰撞的规律 两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和动能守恒 以质量为ｍ１，速度为 ｖ１的小球与质量为 ｍ２的静止 小球发生正面弹性碰撞为例，则有： ｍ１ｖ１＝ｍ１ｖ１′＋ｍ２ｖ２′ １ ２ｍ１ｖ ２ １＝ １ ２ｍ１ｖ′ ２ １＋ １ ２ｍ２ｖ′ ２ ２ 解得：ｖ１′＝ （ｍ１－ｍ２）ｖ１ ｍ１＋ｍ２ 　ｖ２′＝ ２ｍ１ｖ１ ｍ１＋ｍ２ ０９ 高中物理备考手册·选修３－５  最近照片（打一物理名词）———现象 结 　 论 ①当两球质量相等时，两球碰撞后交换了速度； ②当质量大的球碰质量小的球时，碰撞后两球 都向前运动； ③当质量小的球碰质量大的球时，碰撞后质量 小的球被反弹回来 ４判断碰后情境的三条原则 ①动量要守恒，即ｐ１＋ｐ２＝ｐ１′＋ｐ２′； ②动能不增加，即Ｅｋ１＋Ｅｋ２≥Ｅｋ１′＋Ｅｋ２′或 ｐ２１ ２ｍ１ ＋ ｐ２２ ２ｍ２ ≥ ｐ１′ ２ ２ｍ１ ＋ ｐ２′ ２ ２ｍ２ ； ③速度要符合物理情景：如果碰前两物体同向运动， 必须ｖ后 ＞ｖ前，否则无法实现碰撞．碰撞后，原来在前 面的物体的速度一定增大，且 ｖ前′≥ｖ后′，否则碰撞 没有结束． 如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动 方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零 １９ 第十六章　动量守恒定律  弱者制强（打一物理名词）———压强 ５动量守恒定律与动能定理及机械能守恒定 律结合应用 　　①长木板（或平板车）在光滑水平面上，其上有 一个小滑块滑动，达到共速时，由动量守恒求共同速 度，由动能定理求系统产生的内能． ②弹簧储存的弹性势能计算： 如在光滑水平面上有一个带有轻弹簧的小球乙原 来静止，另有一个有初速度的小球甲与其碰撞，如图： 利用动量守恒求其速度，利用动能定理求弹簧 的最大弹性势能． ③碰撞与竖直平面内的圆周 运动结合应用机械能守恒定律．如 用轻绳悬挂一木块 Ｍ，子弹的质量 为ｍ，以初速度ｖ０射中木块并停留 在木块中，在已知绳长的条件下， 求木块（包括子弹）能在竖直面内 做圆周运动的条件（如图所示）时就应用了机械能 守恒定律． ２９ 高中物理备考手册·选修３－５  $$