专题14 动量守恒定律-【口袋书】2023年高考物理必背知识手册

专题14 动量守恒定律 考点内容 要求 课程标准解读 动量和动量定理 c 1.理解冲量和动量。 2.通过理论推导和实验，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。 3.了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 4.体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一 动量守恒定律 c 碰撞 d 反冲运动　火箭 b 定义：物体的质量与其速度的乘积，定义式： 动量 特点：矢量性、瞬时性、相互性 定义：力与作用时间的乘积，定义式： 动量守恒定律 冲量 特点：矢量性、过程性、绝对性 内容：物体在一个过程中始、末的动量变化等于这个过程中所受力的冲量 表达式： 动量定理 内容：一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变 动量守恒定律 表达式： 成立条件 理解：矢量性、同时性、参考系的同一性、普适性 应用：碰撞问题、爆炸问题、反冲问题 一、动量和冲量 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即.是矢量，方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致. 2、动量的变化：动量是矢量，动量的变化量也是矢量，其方向与速度的改变量的方向相同，动量的变化量一般用末动量减去初动量进行矢量运算，也称为动量的增量．即 3、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即，单位为.冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定. 技巧点拨：冲量的计算方法 ①恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算． ②变力的冲量 Ⅰ、作出F－t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示． Ⅱ、对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解． 二、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式: 1、上述公式是一矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向. 2、公式中的是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力. 3、上述公式除了表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因． 4、动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量. 5、动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值. 6、当物体运动包含多个不同过程时，可分段应用动量定理求解，也可以全过程应用动量定理求解． 技巧点拨：利用动量定理解题的基本思路 ①确定研究对象． ②对物体进行受力分析．可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和——合力的冲量；或先求合力，再求合力的冲量． ③抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号． ④根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其他方程，最后代入数据求解． 三、动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变. 1、表达式: ①系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量： ②相互作用的两个物体动量的变化量等大反向： 2、动量守恒定律成立的条件 ①理想守恒：系统不受外力或系统所受外力的合力为零. ②近似守恒：系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计. ③某一方向守恒：系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变. 3、动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性. 技巧点拨：利用动量守恒定律解题的基本思路 ①明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)． ②进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)． ③规定正方向，确定初、末状态动量． ④由动量守恒定律列出方程． ⑤代入数据，求出结果，必要时讨论说明． 四、碰撞 1、碰撞：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 2、特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3、分类 类型 定义 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 碰撞时,内力是弹性力,只发生机械能的转移,系统内无机械能损失 守恒 守恒 非弹性碰撞 发生非弹性碰撞时,内力是非弹性力,部分机械能转化为物体的内能 守恒 有