碰撞与动量守恒知识点精析

《碰撞与动量守恒知识点精析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、碰撞与动量守恒·知识点精析　一、冲量与功的区别本来冲量与功是完全不同的两个物理量，然而，也有不少人认为，一个力对某物体不做功时，该力对该物体的冲量也为零．为此有必要将这两个物理量加以区分．二、动量与动能的区别动量和动能都是状态量．因此，学生也容易以动量判断动能（是否相同），或以动能判断动量（是否相同），为此也需要将它们严格区分．三、动量定理与动能定理的区别动量定理与动能定理一样，都是以单个物体为研究对象．但所描述的物理内容差别极大．动量定理数学表达式：F合·t=Δp，是描述力的时间积累作用效果——使动量变化；该式是矢量

2、式，即在冲量方向上产生动量的变化．单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com例如，质量为m的小球以速度v0与竖直方向成θ角打在光滑的水平面上，经Δt秒弹起，速度大小仍为v0且与竖直方向仍成θ角，如图6-1所示．以小球为研究对象，其受力情况如图6-1所示．可见小球所受冲量是在竖直方向上，因此，小球的动量变化只能在竖直方向上．有如下的方程：F′击·Δt-mgΔt=mv0cosθ-（-mv0cosθ）小球水平方向上无冲量作用，从图中可见小球水平方向动量不变．综上所述，在研究应用动量定理

3、时一定要特别注意其矢量性．研究动能定理时就无需动这方面脑筋了．动量定理是由牛顿第二定律和运动学综合知识推演出的，即：所以动量定理能够解决牛顿第二定律和运动学的综合问题，并且表现为“基础题型”．动能定理也是应用牛顿第二定律和运动学综合知识推演出的（见第五单元中“动能定理”），自然也可以解决这类综合题．于是学生就不易分清动量定理应用问题和动能定理应用问题的不同（不会识别）．其实很简单：物体在力的作用下，在一段时间内速度发生变化，这类问题属于动量定理应用问题；而物体在力的作用下，在一段位移内速度发生变化，这类问题属于动能定理

4、应用问题．可见它们的差异在于：前者涉及时间；后者涉及位移（或路程）．解动量定理应用问题的步骤：（1）明确研究对象，做受力分析；（2）选取正方向，明确作用时间，确定冲量和Δp；（3）列方程：F·t=Δp；（4）解方程．四、动量守恒定律1．系统机械能守恒，动量也一定守恒吗？单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com动量守恒与机械能守恒都以系统为研究对象，但守恒条件不同．动量守恒定律的成立条件是：∑F外=0．而内力是否为零不能影响守恒．如子弹射入木块，子弹和木块动量守恒，而机械能却不守

5、恒．若物体所受诸外力合力不为零，但合力不做功（如匀速圆周运动），机械能守恒，但动量不守恒．因此，判断动量是否守恒，必须依据动量守恒条件。而不能以机械能守恒与否判断当系统所受合外力远远小于它们的内力时，系统动量近似守恒．例如：爆炸、碰撞等现象中总动量保持不变．2．动量守恒定律与动量定理的关系动量守恒定律的数学表达式为m1v1+m2v2+…=m1v′1＋m2v′2+…可由动量定理推导得出．如图6-2所示，分别以m1和m2为研究对象，根据动量定理：-F1Δt=m1v′1-m1v1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①F2

6、Δt=m2v′2-m2v2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②F1=F2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③∴m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2可见，动量守恒定律数学表达式是动量定理的综合解．动量定理可以解决动量守恒问题，只是较麻烦一些．因此，不能将这两个物理规律孤立起来．3．怎样计算系统的总动量，才不易发生错误？动量守恒定律的应用问题中，计算系统总动量是必不可少的．怎样计算才不会错呢？（1）必须选取同一参照物；（2）因为中学只研究一维空间的动量守恒，因此，首先选取正方向，变矢量计算

7、为代数运算；单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com（3）计算总动量时，先求出每个物体的动量，然后求代数和．注意，每个物体的动量符号要一同代入进行计算（不管各物体间的位置关系如何）．4．解题步骤（1）明确研究对象，确定守恒方向（关于守恒方向的判断可从现象上做简单的定性判断）；（2）明确作用前后，选取正方向，确定作用前总动量（P前）和作用后总动量（P后）；（3）列方程：P前=P后；（4）解方程．五、碰撞时间极短（Δt→0）的物体间相互作用称为“碰撞”．任何一种“碰撞”都遵守动量守

8、恒定律．1．弹性碰撞碰撞过程中物体无机械能损失，即只发生机械能传递而不发生能量转化．同时遵守动量守恒定律和机械能守恒定律．为此，举例说明：【例】　如图6-3所示，在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞，碰撞后两球各自的速度多大？解m1v1=m1v′1＋m2v′2　　　　　　　　　①　　　　　②