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专题06 动量守恒定律【基本概念、规律】 一、动量 动量定理 1.冲量 (1)定义:力和力的作用时间的乘积. (2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量. (3)方向:与力F的方向相同. 2.动量 (1)定义:物体的质量与速度的乘积. (2)公式:p=mv. (3)单位:千克·米/秒,符号:kg·m/s. (4)意义:动量是描述物体运动状态的物理量,是矢量,其方向与速度的方向相同. 3.动量定理 (1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的增量. (2)表达式:F·Δt=Δp=p′-p. (3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在某一方向上用动量定理. 4.动量、动能、动量的变化量的关系 二、动量守恒定律 1.守恒条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.动量守恒定律的表达式: 三、碰撞 1.碰撞 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 【重要考点归纳】考点一 动量定理的理解及应用 1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值. 2.动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,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,公式中的F是物体或系统所受的合力. 3.应用动量定理解释的两类物理现象 (1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎. (2)当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小 4.应用动量定理解题的一般步骤 (1)明确研究对象和研究过程. 研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段. (2)进行受力分析. 只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析内力. (3)规定正方向. (4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解. 考点二 动量守恒定律与碰撞 1.动量守恒定律的不同表达形式 (1)p=p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,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. 2.碰撞遵守的规律 (1)动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2. ②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变. 3.两种碰撞特例 (1)弹性碰撞 两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒. 以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有 结论: ①当m1=m2时,v′1=0,v′2=v1,两球碰撞后交换了速度. ②当m1>m2时,v′1>0,v′2>0,碰撞后两球都向前运动. ③当m1 |
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