内容正文:
2021-2022学年高二物理精讲精练(人教版选修3-5)
动量守恒定律
【学习目标】
1.能用牛顿运动定律推导动量守恒定律;
2.知道动量守恒定律的适用条件和适用范围;
3.进一步理解动量守恒定律,知道定律的适用条件和适用范围,会用动量守恒定律解释现象、解决问题.
【要点梳理】
要点一、动量守恒定律
1.系统 内力和外力
在物理学中,把几个有相互作用的物体合称为系统,系统内物体间的相互作用力叫做内力,系统以外的物体对系统的作用力叫做外力.
2.动量守恒定律
(1)内容:
如果一个系统不受外力或者所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变.
(2)动量守恒定律的数学表达式:
①.
即系统相互作用前的总动量和相互作用后的总动量大小相等,方向相同.系统总动量的求法遵循矢量运算法则.
②.
即系统总动量的增量为零.
③.
即将相互作用的系统内的物体分为两部分,其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量.
④当相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线上时,动量守恒定律可表示为代数式:.
应用此式时,应先选定正方向,将式中各矢量转化为代数量,用正、负号表示各自的方向.式中为初始时刻的瞬时速度,为末时刻的瞬时速度,且它们一般均以地球为参照物.
(3)动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力作用时,系统动量守恒;
②若系统所受外力之和为零,则系统动量守恒;
③系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒;
④系统总的来看不符合以上三条中的任意一条,则系统的总动量不守恒.但是,若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在该方向上动量守恒.
要点诠释:为了方便理解和记忆,我们把以上四个条件简单概括为:①②为理想条件,③为近似条件,④为单方向的动量守恒条件.
3.动量守恒定律的适用范围
它是自然界最普遍、最基本的规律之一.不仅适用于宏观、低速领域,而且适用于微观、高速领域.小到微观粒子,大到天体,无论内力是什么性质的力,只要满足守恒条件,动量守恒定律总是适用的.
4.运用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
(1)分析题意,确定研究对象.