2017高中物理3-5动量知识点

学习啦【高三物理】 凤婷时间:2017-11-15 16:35:47我要投稿

吉原娱乐平台 www.toura.cn   高中物理动量相关知识是指与动量有关的基本概念、基本规律和基本实验,这也是高考物理考试中必考的知识点。下面是学习啦小编给大家带来的高中物理动量知识点,希望对你有帮助。

高中物理

  高中物理3-5动量知识点

  1.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p=mv.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)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.

  2. ★★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:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv

  (1)上述公式是一矢量式,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.

  (2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.

  (3)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.

  (4)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.

  ★★★ 3.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)动量守恒定律成立的条件

 ?、傧低巢皇芡饬蛳低乘芡饬Φ暮狭ξ?

 ?、谙低乘艿耐饬Φ暮狭λ洳晃?,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.

 ?、巯低乘芡饬Φ暮狭λ洳晃?,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.

  (2)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.

  4.爆炸与碰撞

  (1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.

  (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.

  (3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.

  5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.

  高中物理3-5动量题型

  一个题型是人船模型,所谓人船模型就是一个质量为m的人站在一个质量为M的船尾,船的长度为L(人可以看做质点,忽略船与空气和水的摩擦),当人从船头走到船尾的时候,问船走了多大的距离?

  这是个典型的两体问题,因系统动量守恒,人在行走的过程中船要向反的方向运动,这样人走的快船也走的快,人慢船也慢,人停止船也停止运动。经过分析可知,人相对地的位移和船相对地的位移之和等于船的长度,这是解题的关键。

  另个题型是子弹打木块模型,所谓的子弹打木块的模型就是在光滑的水平地有个质量为M的木块,一个质量为m的子弹水平射入木块中,最后和木块共同运动。这个模型涉及动量守恒和能量守恒,即子弹和木块组成的系统动量守恒,子弹和木块组成的系统能量守恒,子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能。动量守恒与能量守恒是解题的关键。

  高中物理3-5动量典型例题

  例1. 如图1所示的装置中,木块B与水平面间接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起做为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(   )

  A.动量守恒,机械能守恒

  B.动量不守恒,机械能不守恒

  C.动量守恒,机械能不守恒

  D.动量不守恒,机械能守恒

  分析:合理选取研究对象和运动过程,利用机械能守恒和动量守恒的条件分析。

  如果只研究子弹A射入木块B的短暂过程,并且只选A、B为研究对象,则由于时间极短,则只需考虑在A、B之间的相互作用,A、B组成的系统动量守恒,但此过程中存在着动能和内能之间的转化,所以A、B系统机械能不守恒。本题研究的是从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程,而且将子弹、木块和弹簧合在一起为研究对象,在这个过程中有竖直墙壁对系统的弹力作用,(此力对系统来讲是外力)故动量不守恒。

  解答:由上面的分析可知,正确选项为B

  例2. 质量为m1=10g的小球在光滑的水平面上以v1=750px/s的速率向右运动,恰遇上质量m2=50g的小球以v2=250px/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,那么碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?

  分析:由于两小球在光滑水平面上,以两小球组成的系统为研究对象,该系统沿水平方向不受外力,因此系统动量守恒。

  解答:碰撞过程两小球组成的系统动量守恒。

  设v1的方向,即向右为正方向,则各速度的正负及大小为:

  v1=750px/s,v2=-250px/s,=0

  据:m1v1+m2v2=

  代入数值得:=-500px/s

  则小球m1的速度大小为500px/s,方向与v1方向相反,即向左。

  说明: 应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

  (1)分析题意,明确研究对象

  在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

  (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

  弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

  (3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态

  即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

  注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。

  (4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。


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