高中物理專題復(fù)習(xí)動量及動量守恒定律

1、高中物理專題復(fù)習(xí)高中物理專題復(fù)習(xí)動量及動量守恒定律動量及動量守恒定律一、動量守恒定律的應(yīng)用一、動量守恒定律的應(yīng)用1.碰撞碰撞兩個物體在極短時間內(nèi)發(fā)生相互作用，這種情況稱為碰撞。由于作用時間極短，一般都滿足內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)的動量守恒。碰撞又分彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種。仔細(xì)分析一下碰撞的全過程：設(shè)光滑水平面上，質(zhì)量為m1的物體A以速度v1向質(zhì)量為m2的靜止物體B運動，B的左端連有輕彈簧。在Ⅰ位置A、B剛好接觸

2、，彈簧開始被壓縮，A開始減速，B開始加速；到Ⅱ位置A、B速度剛好相等（設(shè)為v），彈簧被壓縮到最短；再往后A、B開始遠(yuǎn)離，彈簧開始恢復(fù)原長，到Ⅲ位置彈簧剛好為原長，A、B分開，這時A、B的速度分別為。全21vv??和過程系統(tǒng)動量一定是守恒的；而機械能是否守恒就要看彈簧的彈性如何了。⑴彈簧是完全彈性的彈簧是完全彈性的。Ⅰ→Ⅱ系統(tǒng)動能減少全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，Ⅱ狀態(tài)系統(tǒng)動能最小而彈性勢能最大；Ⅱ→Ⅲ彈性勢能減少全部轉(zhuǎn)化為動能；因此Ⅰ、Ⅲ狀態(tài)系統(tǒng)

3、動能相等。這種碰撞叫做彈性碰撞。由動量守恒和能量守恒可以證明A、B的最終速度分別為：。121121212112vmmmvvmmmmv???????⑵彈簧不是完全彈性的彈簧不是完全彈性的。Ⅰ→Ⅱ系統(tǒng)動能減少，一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，Ⅱ狀態(tài)系統(tǒng)動能仍和⑴相同，彈性勢能仍最大，但比⑴小；Ⅱ→Ⅲ彈性勢能減少，部分轉(zhuǎn)化為動能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；因為全過程系統(tǒng)動能有損失（一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。這種碰撞叫非彈性碰撞。⑶彈簧完全沒有彈性

4、彈簧完全沒有彈性。Ⅰ→Ⅱ系統(tǒng)動能減少全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，Ⅱ狀態(tài)系統(tǒng)動能仍和⑴相同，但沒有彈性勢能；由于沒有彈性，A、B不再分開，而是共同運動，不再有Ⅱ→Ⅲ過程。這種碰撞叫完全非彈性碰撞?？梢宰C明，A、B最終的共同速度為。在完全非彈性碰撞過程121121vmmmvv?????中，系統(tǒng)的動能損失最大，為：。????21212122121122121mmvmmvmmvmEk???????例1.質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上。質(zhì)量為

5、m的小球以速度v1向物塊運AABABABv1vv1v2ⅠⅡⅢv1例3.質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M、長為L的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊。當(dāng)他向左走到船的左端時，船左端離岸多遠(yuǎn)？解：先畫出示意圖。人、船系統(tǒng)動量守恒，總動量始終為零，所以人、船動量大小始終相等。從圖中可以看出，人、船的位移大小之和等于L。設(shè)人、船位移大小分別為l1、l2，則：mv1=Mv2，兩邊同乘時間t，ml1=Ml2，而l1l2=L，∴LmMml??2例4.總質(zhì)量為

6、M的火箭模型從飛機上釋放時的速度為v0，速度方向水平。火箭向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)夂?，火箭本身的速度變?yōu)槎啻?？解：火箭噴出燃?xì)馇昂笙到y(tǒng)動量守恒。噴出燃?xì)夂蠡鸺Ｓ噘|(zhì)量變?yōu)镸m，以v0方向為正方向，??mMmuMvvvmMmuMv?????????002、動量與能量動量與能量1.動量與動能動量與動能動量和能量都與物體的某一運動狀態(tài)相對應(yīng)，都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān).但它們存在明顯的不同：動量的大小與速度成正比；動能的大小與

7、速度的平方成正比。兩者的關(guān)mvp?221mvEk?系：。動量是矢量而動能是標(biāo)量。物體的動量發(fā)生變化時，動能不一定變化；但物體的kmEp22?動能一旦發(fā)生變化，則動量必發(fā)生變化.2.動量定理與動能定理動量定理與動能定理動量定理：物體動量的變化量等于物體所受合外力的沖量.，沖量是力對時間的Ip??FSI?積累效應(yīng)。動能定理：物體動能的變化量等于外力對物體所做的功.，功是力對空WEk??FSW?間的積累效應(yīng).3.動量守恒定律與機械能守恒定律動

8、量守恒定律與機械能守恒定律動量守恒定律與機械能守恒定律所研究的對象都是相互作用的物體系統(tǒng)，且研究的都是某一物理過程。動量守恒定律的內(nèi)容是：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變；機械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力和彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機械能的總量保持不變。運用動量守恒定律值得注意的兩點是：(1)嚴(yán)格符合動量守恒條件的系統(tǒng)是難以找到的。如：在空中爆炸或碰撞的物體受重力作用，在地面上碰撞的物體受摩擦力作用，但由