回顧動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用。 1、動(dòng)量守恒定律:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 即:2★21★??? 2、動(dòng)量守恒定律成立的條件 ⑴ 系統(tǒng)不受外力作用或外力之和為零; ⑵ 系統(tǒng)受外力作用,但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,可以忽略不計(jì); ⑶ 系統(tǒng)處于某一狀態(tài),若某一方向的凈外力為零,則該方向動(dòng)量守恒。 ⑷如果整個(gè)過程某一階段系統(tǒng)所受的凈外力為零,則該階段系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。 3、動(dòng)量守恒定律的表達(dá)形式除2★21★???即p1+p2=p1/+p2/外,還包括:Δp1+Δp2=0、Δp1= -Δ p2 和 ??? = 4. 動(dòng)量守恒定律的重要性可以從現(xiàn)代物理學(xué)的理論層面來理解。 動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普遍原理之一。 (另一個(gè)最基本的普遍原理是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐來看,到目前為止,人們還沒有發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。 相反,每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí),物理學(xué)家就會(huì)提出新的假設(shè)來解決問題,最終總會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。 例如,當(dāng)靜止的原子核發(fā)生β衰變并釋放電子時(shí),根據(jù)動(dòng)量守恒定律,反沖核應(yīng)向電子的相反方向移動(dòng)。 但云室照片顯示兩者的路徑并不在一條直線上。 為了解釋這種反?,F(xiàn)象,泡利于 1930 年提出了中微子假說。由于中微子不帶電且?guī)缀鯖]有質(zhì)量,因此極難通過實(shí)驗(yàn)測量。 直到1956年,中微子的存在才被首次證明。 (2000年高考綜合第23題②就是根據(jù)這一史實(shí)設(shè)計(jì)的)。 另一個(gè)例子是,人們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子的動(dòng)量在電磁相互作用下似乎不守恒。 這時(shí),物理學(xué)家將動(dòng)量的概念延伸到了電磁場,考慮到電磁場的動(dòng)量,總動(dòng)量又守恒了。 例1:拋出一個(gè)質(zhì)量為m=0.10kg的小鋼球水平速度Vo=10m/s。 當(dāng)落下h=5.0m時(shí),撞到鋼板上。 撞擊之后,速度正好逆轉(zhuǎn)。 那么鋼板與水平地面的夾角為θ=。 小球撞擊前的動(dòng)量為(g=10m/s2) 解:小鋼球水平運(yùn)動(dòng)動(dòng)量守恒定理,撞擊鋼板時(shí)垂直分速度Vy=勻速運(yùn)動(dòng),故Vx= Vo=10m/s。 并且tgnθ=Vo/Vy=1,所以θ=450。 另外,鋼球的最終速度為:Vt=m/s動(dòng)量守恒定理,因此鋼球即將擊中時(shí)的動(dòng)量等于:P=mVt=kgm/s=10m/s。 和水平的