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動量定理和動量守恒定律是力學的支柱知識,在現代物理學中得到廣泛應用。 這部分知識與牛頓運動定律、功定律和能量定律并稱為“解決問題的三把金鑰匙”,是解決物理問題的重要基本方法。 ,是高考的重點考試內容。 結合圓周運動、電磁學、熱學和原子物理學的知識,你可以提出非常全面的問題。 以碰撞和反沖為基本模型,還可以獨立制定基于現代技術的新課題。
第1部分
知識點梳理
(1)動量、動能及動量變化的比較
(2)動量的性質
①矢量性:方向與瞬時速度方向相同。
②瞬時性:動量是描述物體運動狀態的量,是特定于某一時刻的。
③相對性:大小與參考系的選擇有關。 通常指的是相對于地面的動量。
(3) 動量守恒條件
①理想守恒:如果系統不受外力作用或者外力合力為零,則系統動量守恒。
②近似守恒:系統所受的合力不為零,但當內力遠大于外力時,系統的動量可視為近似守恒。
③方向守恒:當系統某一方向上的合力為零時,系統在該方向上的動量守恒。
(4)動量守恒定律的表達式
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
或者Δp1=-Δp2。
第2部分
解決問題的能力
(1)動量守恒定律的特點:
①矢量性:所有表達式都涉及矢量。 您需要首先選擇正方向并區分每個物體的正負初始動量和最終動量。
②瞬時性:動量是一個狀態量。 動量守恒是指每個時刻對應的總動量等于初始時刻的總動量。不同時刻的動量
無法添加。
③同時性:動量是一個狀態量,是瞬時的。 動量守恒定律意味著相互作用的物體系統的總動量在任何時刻都相同。
④通用性:不僅適用于兩個對象組成的系統,也適用于多個對象組成的系統; 不僅適用于宏觀物體組成的系統,而且適用于微觀粒子組成的系統。
(二)應用動量守恒定律解決問題的特點
由于動量守恒定律只考慮了物體相互作用前后的動量,而沒有考慮相互作用過程中每個瞬間的細節,因此即使在牛頓運動定律的適用范圍內,它也能解決許多無法解決的問題。由于相互作用力難以確定,因此可以直接應用。 牛頓運動定律的問題正是動量守恒定律的特點和優點。
(3)應用動量守恒定律解決問題的步驟
①明確研究對象,確定系統的構成(系統包含哪些對象以及研究過程);
②進行受力分析,判斷系統動量是否守恒(或某一方向的動量是否守恒);
③指定正方向并確定初態和終態動量;
④ 列出基于動量守恒定律的方程;
⑤代入數據,求出結果,必要時進行討論和解釋。
第三部分
真題分析
失去
【題目】如圖所示,在垂直平面內有一根長度為l=0.3m的輕繩。 上端綁有釘子,下端懸掛一個質量M=0.8kg的小球A。 當A靜止時動量守恒定律適用的條件,它對地面沒有壓力。 質量為m=0.2kg的小球B以速度=10m/s沿光滑水平地面向左運動,與小球A發生碰撞。碰撞過程中沒有機械能損失。 碰撞后,小球A可以在垂直面上移動。 要在其中執行圓周運動動量守恒定律適用的條件,請找到:
①碰撞后A球的速度是多少;
②小球碰撞到最高點所受到的合外力沖量的大小。
【分析】碰撞過程中,系統動量守恒,機械能守恒。 應用動量守恒定律和機械能守恒定律可以得到碰撞后的速度。 應用機械能守恒定律求出球到達最高點的速度,然后使用動量定理求出總外力的沖量。 分析清楚球的運動過程是正確解決問題的前提和關鍵。
第四部分
選了三個問題