内容正文:
1.3动量守恒定律
基础导学
要点一、动量守恒定律
1.动量守恒定律的内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这系统的总动量保持不变.
2.动量守恒定律成立的条件:
(1)系统不受外力或者所受外力的合力为零.
(2)系统外力远小于内力时,外力的作用可以忽略,系统的动量守恒.
(3)系统在某个方向上的合外力为零时,系统在该方向上动量守恒.
3.动量守恒定律的表达式:
(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(作用前后动量相等).
(2)Δp=0(系统动量的增量为零).
(3)Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反).
要点二、动量守恒定律的理解及应用
1.动量守恒的“四性”
(1)矢量性:表达式中初、末动量都是矢量,需要首先选取正方向,分清各物体初、末动量的正、负。
(2)瞬时性:动量是状态量,动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初始时刻的总动量相等。
(3)同一性:速度的大小跟参考系的选取有关,应用动量守恒定律,各物体的速度必须是相对于同一参考系的速度,一般选地面为参考系。
(4)普适性:它不仅适用于两个物体所组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。
2.动量守恒定律常用的四种表达形式
(1)p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′。
(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。
(3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。
(4)Δp=0,系统总动量的增量为零。
要点突破
突破一:动量守恒定律
1.动量守恒定律的推导
如图2所示,光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B,沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动,v2>v1.当B球追上A球时发生碰撞,碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′.
设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t.根据动量定理:
F1t=m1(v1′-v1),F2t=m2(v2′-v2).
因为F1与F2是两球间的相互作用力,根据牛顿第三定律知,F1=-F2,
则有:m1v1′-m1v1=-(m2v2′-m2v2)
即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
2.动量守恒定律的理解
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