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1、“高中物理參考”收集1物理專題(六)動量考點(diǎn)例析湖北陳宏沖量和動量是物理學(xué)中的重要概念,動量定理和動量守恒是自然界中最重要、最普遍、最基本的客觀規(guī)律之一.動量定理和動量守恒定律是可以用牛頓第二定律導(dǎo)出,但適用范圍比牛頓第二定律要廣。動量守恒定律廣泛應(yīng)用于碰撞、爆炸、沖擊;近代物理中微觀粒子的研究,火箭技術(shù)的發(fā)展都離不開動量守恒定律有關(guān)的物理知識。在自然界中,大到天體間的相互作用,小到如質(zhì)子、中子等基本粒子間的相互作用,都遵守動量守恒定律
2、。本章內(nèi)容高考年年必考,題型全面,選擇題主要考查動量的矢量性,辨析“動量和動能”、“沖量與功”的基本概念;常設(shè)置一個瞬間碰撞的情景,用動量定理求變力的沖量;或求出平均力;或用動量守恒定律來判定在碰撞后的各個物體運(yùn)動狀態(tài)的可能值;計算題主要考查綜合運(yùn)用牛頓定律、能量守恒、動量守恒解題的能力。一般過程復(fù)雜、難度大、能力要求高,經(jīng)常是高考的壓軸題。如:1998年全國卷第10、25題、1999年上海卷第25題、2000年全國卷第22題、2003
3、年全國卷第20題、2004年理綜全國卷第25題的柴油機(jī)打樁問題、2004年江蘇物理卷第18題、2004年廣東物理卷第17題等。高考中有關(guān)動量的計算題在分析解答問題的過程中常會運(yùn)用數(shù)學(xué)的歸納、推理的方法,解答多次反復(fù)碰撞問題,要求考生將物理問題經(jīng)過分析、推理轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,然后運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題。運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力是高考中能力考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,加強(qiáng)這方面的練習(xí)十分必要。一、夯實(shí)基礎(chǔ)知識一、夯實(shí)基礎(chǔ)知識1、深刻理解動量的概念、深
4、刻理解動量的概念(1)定義:物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量:p=mv(2)動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的一個狀態(tài)量,它與時刻相對應(yīng)。(3)動量是矢量,它的方向和速度的方向相同。(4)動量的相對性:由于物體的速度與參考系的選取有關(guān),所以物體的動量也與參考系選取有關(guān),因而動量具有相對性。題中沒有特別說明的,一般取地面或相對地面靜止的物體為參考系。(5)動量的變化:.由于動量為矢量,則求解動量的變化時,其運(yùn)算0pppt???遵循平行四邊形定則。A、
5、若初末動量在同一直線上,則在選定正方向的前提下,可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算。B、若初末動量不在同一直線上,則運(yùn)算遵循平行四邊形定則?!案咧形锢韰⒖肌笔占?(3).動量守恒定律的表達(dá)形式:除了,即22112211vmvmvmvm?????p1p2=p1p2外,還有:Δp1Δp2=0,Δp1=Δp2和1221vvmm????(4)動量守恒定律的重要意義從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認(rèn)識,動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個最基本的普適
6、原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐的角度來看,迄今為止,人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外。相反,每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時,物理學(xué)家們就會提出新的假設(shè)來補(bǔ)救,最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時,按動量守恒,反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動。但云室照片顯示,兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反常現(xiàn)象,1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既不帶電又幾乎無質(zhì)量,在實(shí)驗(yàn)中極難測量,直到
7、1956年人們才首次證明了中微子的存在。(2000年高考綜合題23②就是根據(jù)這一歷史事實(shí)設(shè)計的)。又如人們發(fā)現(xiàn),兩個運(yùn)動著的帶電粒子在電磁相互作用下動量似乎也是不守恒的。這時物理學(xué)家把動量的概念推廣到了電磁場,把電磁場的動量也考慮進(jìn)去,總動量就又守恒了。二、解析典型問題二、解析典型問題問題問題1:掌握求恒力和變力沖量的方法。:掌握求恒力和變力沖量的方法。恒力F的沖量直接根據(jù)I=Ft求,而變力的沖量一般要由動量定理或Ft圖線與橫軸所夾的面
8、積來求。例1、質(zhì)量為m的小球由高為H的、傾角為θ光滑斜面頂端無初速滑到底端過程中,重力、彈力、合力的沖量各是多大?分析與解:力的作用時間都是,力的大小依次是mg、gHgHt2sin1sin22????mgcosθ和mg.sinθ,所以它們的沖量依次是:gHmIgHmIgHmING2tan2sin2???合??特別要注意,該過程中彈力雖然不做功,但對物體有沖量。例2、一個物體同時受到兩個力F1、F2的作用,F(xiàn)1、F2與時間t的關(guān)系如圖1所
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