内容正文:
高中物理选择性必修一(第1章动量守恒定律)
基础知识问答解析版
1. 动量的表达式,单位,方向
, ,与方向相同
2. 动量变化量表达式及方向
,与方向相同,与 方向相同,与 方向相同
3. 动量和动能表达式的联系
,
4. 冲量的表达式,单位,方向
, ,与方向相同
5. 动量定理的内容
物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量
6. 动量定理的表达式
7. 求合冲量的两种方法
①可分别求每一个力的冲量,再求各冲量的矢量和。
②如果每个力均为恒力且作用的时间相同,也可以先求合力,再用公式求解。
8.求变力的冲量
①若力与时间成线性关系变化,则可用平均力求变力的冲量。
②若给出了力随时间变化的图像,如图所示,可用 图线与 轴所围的面积求变力的冲量
9.应用动量定理解题步骤
1)明确研究对象
2)确定过程及初末动量
3)受力分析
4)规定正方向
5)列动量定理求解
10.什么是内力
系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
11.什么是外力
外部其他物体对系统的作用力
12.动量守恒定律的成立条件
1)系统不受外力或所受外力的矢量和为0
2)系统受外力作用,外力的矢量和不为0,外力的矢量和远远小于内力
3)系统所受外力的矢量和不为0,但在某一方向上合力为0,或在某一方向上外力远远小于内力,则系统在该方向上动量守恒。
13.动量守恒定律的表达式
14.应用动量守恒定律的解题步骤
1)明确研究对象(系统)
2)受力分析,判断动量是否守恒
3)规定正方向,确定初、末动量
4)列动量守恒方程求解
15.弹性碰撞
系统在碰撞前后动量守恒、动能不变。
16.非弹性碰撞
系统在碰撞前后动量守恒、动能减少。
17.完全非弹性碰撞
系统在碰撞前后动量守恒,碰后共速,系统动能损失最大。
18.弹性碰撞特例分析
质量为 的物体A以速度 与原来静止的、质量为的物体B发生正碰。假设碰后两物体的速度分别为和。碰撞过程中A、B 组成的系统遵从动量守恒定律,且没有动能损失,即满足关系式 和 由此可以解出 ,
19.碰撞的特点
(1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对于物体运动的全过程可忽略不计。
(2)相互作用力特点:在碰撞过程中, 系统的内力远大于外力。
(3)位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后系统中各物体不发生位移。
20.处理碰撞问题的三个原则
(1)动量守恒:
(2)动能不增加:
(3)速度要符合实际:①若碰前两物体同向运动,则后面物体的速度大于前面物体的速度,则无法实现碰撞。碰撞后,原来在前的物的速度一定增大,且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度,否则碰撞没有结束。
②若碰前两物体相向运动,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0。
21.子弹打木块模型
①当子弹相对木块静止时,子弹射入木块的深度最大,二者速度相等,此过程系统动量守恒,动能减少,减少的动能转化为内能。系统产生的内能 ,即两物体由于相对运动而摩擦产生的内能等于摩擦力大小与二者发生的相对位移的乘积。
②当子弹速度很大时,可能射穿木块,这时末状态子弹和木块的速度大小不再相等, 但穿透过程中系统的动量仍守恒,系统损失的动能为 (为木块A的长度)。
22.弹簧连接体模型
如图所示,光滑水平面上的A物体以速度去撞击静止的B物体,A、B两物体相距最近时,两物体速度相等,此时弹簧最短,其压缩量最大。此过程系统的动量守恒,动能减少,减少的动能转化为弹簧的弹性势能。
23.板块模型
如图所示,物块A以速度在足够长的木板B(上表面不光滑)上滑行,木板B静止在光滑的水平面上,当A在B上滑行的距离最远时,A、B相对静止,A、B的速度相等。 此过程中,系统的动量守恒,动能减少,减少的动能转化为内能。
24.反冲现象的理解
(1)受力特点:物体之间产生作用力与反作用力。
(2)遵循规律:反冲现象中,相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力,所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理。
(3)速度关系:反冲现象中,若系统的初始动量为0,则动量守恒定律的形式变为,此式表明,发生反冲现象的两部分的动量大小相等、方向相反,它们的速度方向相反、大小与质量成反比。
(4)动能增加:反冲现象中,由于有其他形式的能转化为机械能,系统的总动能增加。
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