2011高考物理一輪復習 6.2-6.3動量定理的拓展應用 動量守恒總教案

用心 愛心 專心 1 動量定理的拓展應用動量定理的拓展應用 1 動量定理 F t mvt mv0可以用一種更簡潔的方式 F t P 表達 式中左邊表示物體受到的沖量 右 邊表示動量的增量 變化量 此式稍加變形就得 0t mvmvp F tt 其含義是 物體所受外力 若物體同時受幾個力作用 則為合外力 等于物體動量的變化率 這一 公式通常稱為 牛頓第二定律的動量形式 這一形式更接近于牛頓自己對牛頓第二定律的表述 應用這 個表述我們在分析解決某些問題時會使思路更加清晰 簡潔 2 2 物體動量的增量可以是物體質量不變 由速度變化形成 物體動量的增量可以是物體質量不變 由速度變化形成 P mv P mv2 2I I 一一 mvmv1 1 m m V V2 2一一 v v1 1 m v m v 動量定理表達為動量定理表達為 F t m v F t m v 也可以是速度不變 由質量變化形成 也可以是速度不變 由質量變化形成 P P m m2 2v v 一一 m ml lv v m m2 2一一 m ml l v v mv mv 動量定理表達為動量定理表達為 F tF t mV mV 在分析問題時要注意第二種情況 在分析問題時要注意第二種情況 散 動量守恒定律動量守恒定律 知識簡析知識簡析 一 動量守恒定律一 動量守恒定律 1 1 內容 內容 相互作用的物體 如果不受外力或所受外力的合力為零 它們的總動量保持不變 即作用前的總動量與作用后的總動量相等 2 2 動量守恒定律適用的條件動量守恒定律適用的條件 系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零 當內力遠大于外力時 某一方向不受外力或所受合外力為零 或該方向上內力遠大于外力時 該方向的動量守 恒 3 3 常見的表達式 常見的表達式 p p 其中 p p 分別表示系統(tǒng)的末動量和初動量 表示系統(tǒng)作用前的總動量等于作用后的總動量 p 0 表示系統(tǒng)總動量的增量等于零 p1 p2 其中 p1 p2分別表示系統(tǒng)內兩個物體初 末動量的變化量 表示兩個物體組成的系 統(tǒng) 各自動量的增量大小相等 方向相反 其中 的形式最常見 具體來說有以下幾種形式 A m1vl m2v2 m1v l m2v 2 各個動量必須相對同一個參照物 適用于作用前后都運動的兩個物體組成的 系統(tǒng) 第第 3 3 課課 用心 愛心 專心 2 B 0 m1vl m2v2 適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng) C m1vl m2v2 m1 m2 v 適用于兩物體作用后結合在一起或具有共同的速度 二 對動量守恒定律的理解二 對動量守恒定律的理解 1 動量守恒定律是說系統(tǒng)內部物體間的相互作用只能改變每個物體的動量 而不能改變系統(tǒng)的總動量 在系統(tǒng)運動變化過程中的任一時刻 單個物體的動量可以不同 但系統(tǒng)的總動量相同 2 應用此定律時我們應該選擇地面或相對地面靜止或勻速直線運動的物體做參照物 不能選擇相對地 面作加速運動的物體為參照物 3 動量是矢量 系統(tǒng)的總動量不變是說系統(tǒng)內各個物體的動量的矢量和不變 等號的含義是說等號的 兩邊不但大小相同 而且方向相同 規(guī)律方法規(guī)律方法 1 1 動量守恒定律的 動量守恒定律的 四性四性 在應用動量守恒定律處理問題時 要注意 四性 矢量性 動量守恒定律是一個矢量式 對于一維的運動情況 應選取統(tǒng)一的正方向 凡與正方向相同 的動量為正 相反的為負 若方向未知可設與正方向相同而列方程 由解得的結果的正負判定 未知量的方向 瞬時性 動量是一個狀態(tài)量 即瞬時值 動量守恒指的是系統(tǒng)任一瞬時的動量恒定 列方程 m1vl m2v2 m1v l m2v 2時 等號左側是作用前各物體的動量和 等號右邊是作用后各物體的動 量和 不同時刻的動量不能相加 相對性 由于動量大小與參照系的選取有關 應用動量守恒定律時 應注意各物體的速度必須是相對于 同一慣性參照系的速度 一般以地球為參照系 普適性 動量守恒定律不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng) 也適用于多個物體組成的系統(tǒng) 不僅適用于 宏觀物體組成的系統(tǒng) 也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng) 例 5 一輛質量為 60kg 的小車上有一質量為 40kg 的人 相對車靜止 一起以 2m s 的速度向前運動 突然人相對車以 4m s 的速度向車后跳出去 則車速為多大 下面是幾個學生的解答 請指出錯在何處 1 解析 人跳出車后 車的動量為 60v 人的動量為 40 4 十 v 由動量守恒定律 60 40 2 60v 40 4 v 解得 v 0 4 m s 沒有注意矢量 沒有注意矢量 性 性 2 解析 選車的方向為正 人跳出車后 車的動量為 60v 人的動量一 40 4 由動量守恒定律 A B 用心 愛心 專心 3 60 40 2 60v 40 4 解得 v 6m s 沒有注意相對性 沒有注意相對性 3 解析 選車的方向為正 人跳出車后的動量為 60v 人的動量一 40 4 一 2 由動量守恒定律得 60 40 2 60v 40 4 一 2 解得 v 14 3m s 沒有注意瞬時性 沒有注意瞬時性 4 解析 選地為參照物 小車運動方向為正 據(jù)動量守恒定律 60 40 2 60v 40 4 v 解得 v 3 6m s 此法正確 答案答案 3 6 m s 2 2 應用動量守恒定律的基本思路 應用動量守恒定律的基本思路 1 明確研究對象和力的作用時間 即