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高中物理知識歸納:動量守恆定律

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物理的學習需要的不僅是大量的做題,更重要的是物理知識點的累積。

高中物理知識歸納:動量守恆定律

知識點概述

動量守恆定律是自然界中普通適用的規律,既適用巨集觀低速運動的物體,也適用微觀高速運動的粒子。大到宇宙天體間的相互作用,小到微觀粒子的相互作用,無不遵守動量守恆定律,它是解決爆炸、碰撞、反衝及較複雜的相互作用的物體系統類問題的基本規律。

知識點總結

掌握動量守恆定律及其推導過程、適用條件;能應用動量守恆定律解決物理問題,只限於一維的情況。知道彈性碰撞和非彈性碰撞;知道反衝運動;會應用動量守恆定律和能量守恆定律關係處理簡單的碰撞和反衝運動問題。只限於一維碰撞的相關問題。

1.動量:動量是狀態量,因為v是狀態量,動量是向量,其方向與物體運動方向相同。

2.動量的變化Δp是向量,其方向與速度的變化Δv的方向相同。

求解方法:求解動量的變化時遵循平行四邊形定則。

(1)若初末動量在同一直線上,則在選定正方向的前提下,可化向量運算為代數運算。

(2)若初末動量不在同一直線上,則運算遵循平行四邊形定則。

3. 動量守恆定律

⑴內容:一個系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變.

⑵適用範圍:動量守恆定律是自然界中普通適用的規律,既適用巨集觀低速運動的物體,也適用微觀高速運動的粒子。大到宇宙天體間的相互作用,小到微觀粒子的相互作用,無不遵守動量守恆定律,它是解決爆炸、碰撞、反衝及較複雜的相互作用的物體系統類問題的基本規律。

⑶動量守恆的條件為:①充分且必要條件:系統不受外力或所受合外力為零

② 近似守恆:雖然系統所受外力之和不為零,但系統的內力遠遠大於外力,此時外力可以忽略不計。如:碰撞和爆炸。

③某一方向上動量守恆:雖然系統所受外力之和不為零,但系統在某一方向上的外力之和為零,則該方向上的動量守恆。

4. 動量守恆定律的表示式

(1) p=p/意義:系統相互作用前的總動量p等於相互作用後的總動量p’ (從守恆的角度列式).

(2)p =p/-p=0意義:系統總動量的增量等於零(從增量角度列式).

(3)對相互作用的兩個物體組成的系統:

①p1+p2=p1/ +p2/ 或者m1v1 +m2v2=m1v1/+m2v2/意義:兩個物體作用前的`動量的向量和等於作用後的動量的向量和.

②p1/-p1=一(p2/-p2)或者p1=一p2或者p1+p2=0

意義:兩物體動量的變化大小相等,方向相反.

5. 彈性碰撞與非彈性碰撞

形變完全恢復的叫彈性碰撞;形變完全不恢復的叫完全非彈性碰撞;而一般的碰撞其形變不能夠完全恢復。機械能不損失的叫彈性碰撞;機械能損失最多的叫完全非彈性碰撞;而一般的碰撞其機械能有所損失。

6.碰撞過程遵守的規律——應同時遵守三個原則

常見考點考法

各種題型都可以出現。重點是動量守恆定律及其應用。有時還與動能定理、機械能守恆定律知識做簡單結合命題。常考查碰撞問題、人船問題、子彈打木塊問題等實際過程動量守恆定律的應用;核反應是本考點考查的另一個主要問題,但都不復雜。

常見誤區提醒

應用動量守恆定律解題時要注意“四性”

1.向量性:對於作用前後物體的運動方向都在同一直線上的問題,應選取統一的正方向,凡是與選取正方向相同的動量為正,相反為負.若方向未知,可設為與正方向相同列動量守恆方程,通過解得結果的正負判定未知量的方向.

2.同時性:動量是一個瞬時量,動量守恆指的是系統任一瞬時的動量守恆,列方程m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′時,等號左側是作用前(或某一時刻)各物體的動量和,等號右側的是作用後(或另一時刻)各物體的動量和,不同時刻的動量不能相加.

3.相對性:由於動量大小與參考系的選取有關,因此應用動量守恆定律時,應注意各物體的速度必須是相對於地面的速度.

4.普適性:它不僅適用於兩個物體所組成的系統;也適用於多個物體組成的系統,不僅適用於巨集觀物體組成的系統,也適用於微觀粒子組成的系統.