期末考前必备知识清单01 （选必一）高二物理下学期沪科版

沪科版 知识清单01 选必一

第一部分 动量

一　动量

1．寻找碰撞中的不变量

(1)实验装置

(2)实验原理

两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的数字计时器测量。

(3)记录并处理数据

m1是运动小车的质量，m2是静止小车的质量，v是运动小车碰撞前的速度，v′是碰撞后两辆小车粘在一起的共同速度。

 

(4)实验结论

碰撞前后两车质量与速度的乘积之和基本不变。

2．动量

(1)定义：物体质量和速度的乘积。

(2)定义式：p＝mv。

(3)单位：千克米每秒，符号是kg·m/s。

(4)方向：动量是矢量，其方向与速度的方向相同。

3．动量的变化量

(1)公式：Δp＝p′－p。

(2)矢量性：动量的变化量是矢量。

二　动量定理

1．冲量

(1)定义：力与力的作用时间的乘积，用字母I表示。

(2)定义式：I＝FΔt。

(3)单位：牛秒，符号是N·s。

(4)意义：反映了力的作用对时间的累积效应。

2．动量定理

(1)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。

(2)表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv。

3．动量定理的应用

根据动量定理可知：如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用时间短，物体受的力就大；作用时间长，物体受的力就小。

三　相互作用的两个物体的动量改变

1．问题情境

如图所示，光滑水平面上，质量分别为m1、m2的物体A、B，沿同一直线向同一方向运动，速度分别为v1和v2且 v2＞v1，碰后A、B的速度分别为v1′、v2′，设A受到B对它的作用力为F1，B受到A对它的作用力为F2，碰撞时间为Δt。

2．利用动量定理、牛顿第三定律推导分析

(1)对物体A应用动量定理有

F1Δt＝m1v1′－m1v1

(2)对物体B应用动量定理有

F2Δt＝m2v2′－m2v2

(3)根据牛顿第三定律知，F1＝－F2，

故有m1v1′－m1v1＝－(m2v2′－m2v2)

即：m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2

3．结论

(1)两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。

(2)两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。

四　动量守恒定律

1．系统的内力与外力

(1)系统：由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。

(2)内力：系统中物体间的作用力。

(3)外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。

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0，这个系统的总动量保持

不变。

(2)适用条件：系统不受外力或所受外力的矢量和为0。

3．动量守恒定律的普适性

动量守恒定律的适用范围：

(1)低速、宏观物体系统领域。

(2)高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)领域。

4．动量守恒条件的理解

(1)理想守恒条件：系统不受外力作用或所受外力的矢量和为零。

(2)近似守恒条件：系统所受外力的矢量和虽然不为零，但系统的内力远大于外力，如碰撞、爆炸等现象。

(3)某一方向上的守恒条件：系统所受外力的矢量和不为零，但是系统在某一方向上所受外力矢量和为零。

5．系统动量守恒的判定方法

(1)分析研究对象是哪几个物体组成的系统，要分清外力与内力。

(2)研究系统受到的外力的矢量和。

(3)若外力的矢量和为零，则系统动量守恒；若外力在某一方向上矢量合为零，则在该方向上系统动量守恒。

(4)系统动量严格守恒的情况很少，在分析具体问题时要注意把实际过程理想化。

五　实验：验证动量守恒定律

（一）、实验目的

1．验证动量守恒定律。

2．掌握验证动量守恒定律的实验思路和实验方法。

（二）、实验原理

在一维碰撞中，测出相碰撞两物体的质量m1、m2和碰撞前物体的速度v1、v2及碰撞后物体的速度v1′、v2′，求出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。

（三）、实验器材

方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒

气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。

方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒

斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、直尺等。

（四）、实验步骤

方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒