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2025屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)
動量守恒定律探究守恒量動量在物理學(xué)中,把物體的質(zhì)量
m和速度?的乘積叫做物體的動量p,用公式表示為:p=mv
在國際單位制中,動量的單位是千克米每秒,符號是kg?m/s是狀態(tài)量,與某一時刻相對應(yīng)1.定義:2.單位:3.三性:(2)瞬時性:(1)矢量性:方向由速度方向決定,與該時刻的速度方向相同(3)相對性:物體的動量與參考系的選擇有關(guān),中學(xué)階段常以地球為參考系4.動量變化量動量變化量(1)公式:Δp=mΔ?(2)方向:與Δ?的方向相同(3)預(yù)算:平行四邊形定則動量和動能(1)動量和動能都是描述物體運動過程中的某一狀態(tài)。(2)動量是矢量,動能是標(biāo)量。(3)動量與動能的定量關(guān)系:動量發(fā)生變化時,動能不一定發(fā)生變化,動能發(fā)生變化時,動量一定發(fā)生變化。動量定理一個質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上受到恒力F的作用,做勻變速直線運動。在初始時刻物體的速度為v,經(jīng)過一段時間?t,它的速度變?yōu)関′,那么這個物體在這段時間的加速度就是:根據(jù)牛頓第二定律F=ma,則有:即是:合動量的變化量合力與作用時間的乘積ff根據(jù)牛頓第二定律F=ma,則有:合即是:合力與作用時間的乘積動量的變化量一個質(zhì)量為m的物體在粗糙的水平面上受到恒力F的作用,動摩擦因數(shù)為μ,做勻變速直線運動。在初始時刻物體的速度為v,經(jīng)過一段時間?t,它的速度變?yōu)関′,那么物體在這段時間的加速度就是:動量定理真實情景2為了獲得更加普遍的結(jié)論,我們現(xiàn)在討論物體受變力的情況。一個質(zhì)量為m的物體在粗糙的水平面上受到變力F的作用,動摩擦因數(shù)為μ,做變加速直線運動。在初始時刻物體的速度為v,經(jīng)過一段時間?t,它的速度變?yōu)関′,那么物體在這段時間內(nèi):ff將所有方程累加起來,可得:tF將這段時間分為很多份小時間,F(xiàn)1Fn每一份時間內(nèi)可認(rèn)為是勻加速運動,則由真實情景1有:合力與作用時間的乘積動量的變化量通過上述3種不同的情景,我們可以得到:F?t這個物理量反映了力的作用對時間的累積效應(yīng)。物理學(xué)中把力與力的作用時間的乘積叫作力的沖量(impulse),用字母I表示沖量,則:合力與作用時間的乘積I=F?t1、定義:作用在物體上的力和作用時間的乘積。2、單位:N·S
3、矢量性:方向由力來決定4、沖量是過程量,反映了力對時間的積累效應(yīng)。沖量動量定理動量定理1.內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化,這就是動量定理。2.表達(dá)式:或?qū)恿慷ɡ淼睦斫猗賱恿慷ɡ矸从沉撕贤饬Φ臎_量是動量變化的原因.②動量定理的表達(dá)式是矢量式,運用動量定理解題時,要注意規(guī)定正方向.③公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值.動量守恒定律【推導(dǎo)過程】(1)以物體A為研究對象,根據(jù)動量定理,物體A動量的變化量等于它所受作用力F1的沖量,即光滑F(xiàn)1F2(2)以物體B為研究對象,物體B動量的變化量等于它所受作用力F2的沖量,即(3)根據(jù)牛頓第三定律可知兩個物體碰撞過程中的每個時刻相互作用力(4)整理得動量守恒定律1.內(nèi)容:如果一個系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。2.表達(dá)式:3.條件:①系統(tǒng)不受外力(理想條件)或所受合外力為零(嚴(yán)格條件、實際條件)②雖然受外力不為零,但內(nèi)力>>外力,且作用時間極短,爆炸,碰撞類問題(近似條件)③雖然受外力不為零,但某方向上不受外力,則該方向動量守恒。(某方向動量守恒,系統(tǒng)動量實際不一定守恒)動量守恒定律的普適性2.動量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題,而且適用于高速、微觀的問題。3.動量守恒定律是一個獨立的實驗規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。1.動量守恒定律不僅適用于正碰,也適用于斜碰;不僅適用于碰撞,也適用于任何形式的相互作用;不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng),也適用于多個物體組成的系統(tǒng)。彈性碰撞和非彈性碰撞碰撞后物體的形變完全恢復(fù),碰撞后系統(tǒng)沒有機械能損失,碰撞過程中系統(tǒng)機械能守恒.1、彈性碰撞:鋼球、玻璃球碰撞時,機械能損失很小,它們的碰撞可以看作彈性碰撞。彈性碰撞和非彈性碰撞橡皮泥球之間的碰撞是非彈性碰撞2、非彈性碰撞:碰撞后物體的形變只有部分恢復(fù),系統(tǒng)有部分機械能損失。3、完全非彈性碰撞碰撞后兩物體一起以同一速度運動.碰撞后物體的形變完全不能恢復(fù),系統(tǒng)機械能損失最大.正碰和斜碰碰撞前碰撞后v'1m1m2v'2v1m1m2v1m1m2v'1m1m2v'22.斜碰(非對心碰撞)碰撞前后物體的運動方向不在同一直線上,如圖所示碰撞前碰撞后1.正碰(對心碰撞)碰撞前后,物體的運動方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰,也叫作對心碰撞或一維碰撞。彈性碰撞的規(guī)律1、動碰靜:
物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞,碰撞后它們的速度分別為v1’
和v2’
。請用m1、m2、v1表示v1’
和v2’
的公式。根據(jù)動量守恒定律彈性碰撞機械能守恒碰撞后兩個物體的速度:彈性碰撞的規(guī)律碰撞后兩個物體的速度:(1)若m1大于m2:則兩球碰撞之后將同方向運動;向右運動;向右運動;若m1遠(yuǎn)大于m2,即m2可忽略:初速度;2倍初速度;彈性碰撞的規(guī)律碰撞后兩個物體的速度:(2)若m1小于m2:則兩球碰撞之后將反方向運動;向左運動;向右運動;若m1遠(yuǎn)小于m2,即m1可忽略:原速反彈;靜止不動;(3)若m1等于m2:則兩球碰撞之后將互換速度;靜止不動;等于小球1的初速度;碰撞后兩個物體的速度:彈性碰撞的規(guī)律碰撞的可能性判斷v1m1m2v21.系統(tǒng)動量守恒:2.系統(tǒng)動能不增加:內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力機械能守恒或損失或者符合實際情況3.同向運動相碰:且碰后至少有一個物體要反向(不能再次碰撞)碰撞模型中的一、二、三一種臨界:速度相等(系統(tǒng)動能最小,勢能最大,相對位移最大等)兩種類型:彈性碰撞和非彈性碰撞三種現(xiàn)狀:動量守恒、能量守恒和情境限制
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