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(知識點)高考物理動量守恒定律的說明及應用

更新時間:2024-03-19 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡整理 閱讀次數(shù):

1、定律內(nèi)容:如果一個系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零,則系統(tǒng)的總動量保持不變。 這個結論稱為動量守恒定律。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

闡明:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的守恒定律之一。 它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子; 它既適用于低速移動物體,也適用于高速移動物體。 這是一個實驗,也可以利用牛頓第三定律和動量定理推導出定律;fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)動量守恒定律、能量守恒定律和角動量守恒定律已成為現(xiàn)代物理學的三大基本守恒定律。 最初它們是牛頓定律的推論生活中的角動量守恒定律fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但后來發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍比牛頓定律要廣泛得多。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

它是比牛頓定律更基本的物理定律。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

它是空間和時間本質(zhì)的反映。 在,fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

動量守恒定律由空間平移不變性推導出來,fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

從時間平移不變性推導出能量守恒定律,fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

角動量守恒定律源自空間旋轉(zhuǎn)對稱性;fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3) 互相作用的物體組成的系統(tǒng)稱為系統(tǒng)。 系統(tǒng)中的對象可以是兩個、三個或更多。 在解決實際問題時,應根據(jù)解決問題的需要和方便程度合理選擇系統(tǒng)。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、動量守恒定律的適用條件:系統(tǒng)不受外力作用或者外力對系統(tǒng)的合力為零,或者內(nèi)力遠大于外力。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注:(1)區(qū)分內(nèi)力和外力fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

碰撞時兩個物體之間必然存在相互作用力。 由于兩個物體屬于同一系統(tǒng),所以它們之間的力稱為內(nèi)力; 系統(tǒng)之外的物體所施加的力稱為外力。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)當總動量一定時,各物體的動量可以發(fā)生很大的變化。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、動量守恒的數(shù)學表達形式:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)p=p′。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

即相互作用開始時系統(tǒng)的總動量等于相互作用結束時(或中間狀態(tài))的總動量; fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)δp=0。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

也就是說,系統(tǒng)總動量的變化為零。 如果所研究的系統(tǒng)由兩個對象組成,則可以表示為:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(方程兩邊都是向量和);fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)δp1=-δp2。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

 也就是說,如果系統(tǒng)由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反。 注意動量變化的矢量性質(zhì)。 在兩個物體相互作用期間,兩個物體的動量也可能增加。 很大時,它們可能都減小,但它們的矢量和保持不變。[編輯本段]2.碰撞fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、碰撞是指物體之間的相互作用時間極短但相互作用力卻很大的現(xiàn)象。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在碰撞過程中,系統(tǒng)中物體之間相互作用的內(nèi)力一般遠大于外力,因此碰撞中的動量守恒。 根據(jù)碰撞前后物體的動量是否在一條直線上,可分為向前碰撞和斜向碰撞。 中學物理一般只研究正向碰撞。 撞。fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.根據(jù)碰撞時動能的損失生活中的角動量守恒定律,碰撞可分為兩種類型:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A。 完全彈性碰撞:碰撞前后系統(tǒng)總動能不變,兩個物體組成的系統(tǒng)正面碰撞情況滿足:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1/+1/=1/2m1v1′2+1/2m2v2′2(動能守恒)fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這兩個公式可以結合起來:fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

v1′=[(m1-m2)fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

v1+2m2v2]/(fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

m1+m2)=(m1-m2)v1/(m1+m2)fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

v2′=[(m2-m1)fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

v2+2m1v1]/(fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

m1+m2)=2m1v1/(m1+m2)fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

·如果m1>>m2,即第一個物體的質(zhì)量遠大于第二個物體的質(zhì)量fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

此時,m1-m2≈m1,m1+m2≈m1。 那么v1'=v1fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

v2'=2v1fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

·若m1fUU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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