高三物理选修35动量守恒定律知识梳理
动量守恒定律 高中 物理 知识点
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2、非对心碰撞——斜碰: 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上
【设问】斜碰过程满足动量守恒吗?为什么? 如图,能否大致画出碰后A球的速度方向?
v1 A B A B v/2 m1v1/ m1v1 m2v2
/
【设问】若两球质量相等,又是弹性碰撞你 能进一步确定两球碰后速度方向关系吗?
1 2 1 1 2 2 mv1 mv1 mv2 2 2 2
例 1
关于动量守恒的条件,正确是(
D)
A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒
B.只要系统内某个物体做加速运动,动量就不守恒
C.只要系统所受合外力恒定,动量守恒
D.只要系统所受外力的合力为零,动量守恒
例 2
例 3
例 4 质量为m1的货车在平直轨道上以V的速 度运动,碰上质量为m2的一辆静止货车,它 们碰撞后结合在一起继续运动,判断货车在 碰撞过程中系统动量是否守恒。
不守恒
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 ⑴分析题意,确定研究对象; ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情 况,分清内力与外力,确定系统动量是否守恒; ⑶在确认动量守恒的前提下,确定所研究的相 互作用过程的始末状态,规定正方向,确定始、 末状态的动量值的表达式; ⑷列动量守恒方程; ⑸求解,如果求得的是矢量,要注意它的正负, 以确定它的方向.
m1 m2
例 5 如图,木块和弹簧相连放在光滑的水平 面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块 B内,入射时间极短,之后木块将弹簧压缩, 关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正 确的是( )
例 5
B
A.从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中, 系统动量守恒 B.子弹射入木块的过程中,系统动量守恒 C.木块压缩弹簧的过程中,系统动量守恒 D.上述任何一个过程动量均不守恒
高中物理动量守恒定律知识点总结
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高中物理动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是高中物理中的重要概念,它描述了封闭系统内物体的总动量在没有外力作用下保持不变的现象。
掌握动量守恒定律对于解决物理问题和理解自然现象都有着重要的意义。
本文将对高中物理中关于动量守恒定律的知识点进行总结。
1. 动量的定义动量是物体运动的属性,它定义为物体的质量与速度的乘积。
记作p,公式为p=mv,其中m表示物体的质量,v表示物体的速度。
动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
2. 动量守恒定律动量守恒定律是指在没有外力作用的封闭系统中,系统内各物体的动量之和保持不变。
如果系统内没有外力作用,那么系统的总动量在时间上将保持不变。
3. 弹性碰撞弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间能量完全转化,并且碰撞前后物体的相对速度方向不变。
在弹性碰撞中,动量守恒定律成立。
示例1:两个质量相同的弹性小球碰撞后,它们的速度互换。
4. 非弹性碰撞非弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间的能量不完全转化,部分能量会被损耗或转化为其他形式的能量。
在非弹性碰撞中,动量守恒定律同样成立。
示例2:一个移动的球与静止的球碰撞,碰撞后它们合并成为一个共同运动的球。
5. 动量守恒定律在实际问题中的应用动量守恒定律广泛应用于解决实际物理问题。
以下是一些常见问题的解决思路:- 交通事故中定性分析:根据车辆碰撞前后的速度和质量来判断碰撞事故的严重程度和责任。
- 火箭发射问题:通过控制燃料的喷射速度和质量来实现火箭的推进。
- 乒乓球运动问题:分析球拍和球的质量、速度等因素,解释球拍对球的击打效果。
6. 动量守恒定律的应用范围和条件动量守恒定律适用于封闭系统,即系统内没有外力作用。
在实际应用中,通常可以将系统限定为感兴趣的部分,将其他物体视为环境,以简化问题分析。
7. 动量守恒定律与能量守恒定律的关系动量守恒定律与能量守恒定律都是描述自然规律的重要定律。
两者之间存在着密切的关系,但又不完全等同。
高中物理【动量守恒定律】知识点、规律总结
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考点一 动量守恒定律的理解及应用
多维探究
1.动量守恒定律的五个特性
矢量性 动量守恒定律的表达式为矢量方程,解题应选取统一的正方向
相对性 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(一般是相对于地面)
动量是一个瞬时量,表达式中的 p1、p2……必须是系统中各物体在相互作用 同时性 前同一时刻的动量,p1′、p2′……必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻
2.反冲 (1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量, 这种现象叫反冲运动. (2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力_远__大__于___系统受到的外力.实例:发射 炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等. (3)规律:遵从动量守恒定律. 3.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且_远__大__于___系统所受 的外力,所以系统动量_守__恒___.
考点二 动量守恒定律的三个应用实例
多维探究
第 1 维度:碰撞问题
1.碰撞现象满足的规律
(1)动量守恒定律.
(2)机械能不增加.
(3)速度要合理.
①若碰前两物体同向运动,则应有 v 后>v 前,碰后原来在前面的物体速度一 前′≥v 后′.
②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.
【总结提升】 (1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统.系统 的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.
(2)分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力,哪些是系统外的物体对系统 的作用力.
(3)系统中各物体的速度是否是相对地面的速度,若不是,则应转换成相对于地面的 速度.
两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒,在
高中物理选修3-5重要知识点总结
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选修3-5知识汇总一、动量1.动量:p =mv {方向与速度方向相同}2.冲量:I =Ft {方向由F 决定}3.动量定理:I =Δp 或Ft =mv t –mv o {Δp:动量变化Δp =mv t –mv o ,是矢量式}4.动量守恒定律:p 前总=p 后总或p =p ’也可以是/22/112211v m v m v m v m +=+ 5.(1)弹性碰撞: 系统的动量和动能均守恒'2'1221121v m v m v m v m +=+ ① 2'222'1122221121212121v m v m v m v m +=+ ② 1211'22v m m m v +=其中:当2v =0时,为一动一静碰撞,此时 (2)非弹性碰撞:系统的动量守恒,动能有损失'2'1221121v m v m v m v m +=+(3)完全非弹性碰撞:碰后连在一起成一整体 共v m m v m v m )(212211+=+,且动能损失最多6. 人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv1 = MV2 (注意:几何关系) 注: (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加; 思考1:利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么? 思考2:动量变化Δp 为正值,动量一定增大吗?(不一定) 思考3:两个物体组成的系统动量守恒,其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小吗?动能呢?(不一定)思考4:两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么?思考5:一动一静两个小球正碰撞,入射球和被撞球的速度范围怎样计算?思考6:有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞?有哪些模型可视为人船模型?人船模型存在哪些特殊规律? 思考7:同样是动量守恒,碰撞,爆炸,反冲三者有何不同?(有弹簧的弹性势能或火药的化学能,或者人体内的化学能转化为动能的情况下,总动能增大) 二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说,电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应,1905年,爱因斯坦量解释了光电效应,提出光子说及光电效应方程3、光电效应① 每种金属都有对应的c ν和W 0,入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应 ② 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大(0W h E Km -=ν)。
高中物理动量守恒定律知识点总结
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高中物理动量守恒定律知识点总结
高中物理中,动量守恒定律是一个重要的概念,它表明在一个封闭系统中,如果没有
外力作用,系统的总动量将保持不变。
以下是关于动量守恒定律的知识点总结:
1. 动量的定义:动量是物体的质量与速度的乘积,用符号p表示,p = mv。
其中m是物体的质量,v是物体的速度。
2. 动量守恒定律的表述:在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量将保
持不变。
即Σpi = Σpf,其中Σpi表示系统的初始总动量,Σpf表示系统的最终总动量。
3. 弹性碰撞:在碰撞过程中,物体的总动能和总动量都守恒。
即碰撞前后物体的总动
量和总动能的和是相等的。
4. 完全非弹性碰撞:在碰撞过程中,物体之间会发生黏合或形变,使得总动能不守恒,但总动量仍然守恒。
5. 不同物体间的碰撞:当两个物体碰撞时,根据动量守恒定律可以推导出碰撞前后物
体的速度关系。
6. 动量的方向:动量是一个矢量量,具有大小和方向,通常使用向右为正,向左为负
的坐标系来表示。
7. 动量的变化:外力可以改变物体的动量,根据牛顿第二定律(F = ma),可以推导出物体的动量变化率等于物体所受外力的大小和方向。
8. 动量守恒定律的应用:动量守恒定律可用于解决各种碰撞问题,如弹性碰撞、完全
非弹性碰撞、两个物体间的碰撞等。
以上是关于高中物理动量守恒定律的知识点总结,希望对你有帮助!。
人教版高中物理选修3-5知识点汇总_一册全_
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人教版高中物理选修3—5知识点总结第十六章动量守恒定律动16.1实验探究碰撞中的不变量碰撞的特点:1、相互作用时间极短。
2.相互作用力极大,即内力远大于外力。
3、速度都发生变化。
一、实验的基本思路1、一维碰撞:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动。
2、猜想与假设:一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?3、碰撞可能有很多情形。
例如两个物体可能碰后分开,也可能粘在一起不再分开。
二、需要考虑的问题①如何保证碰撞是一维的?即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿同一直线运动。
在固定的轨道上做实验——气垫导轨。
②怎样测量物体的质?用天平测量。
③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?速度的测量:可以充分利用所学的运动学知识,如利用匀速运动、平抛运动,并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。
④数据处理:列表。
参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。
参考案例二利用单摆研究碰撞参考案例三利用打点计时器研究碰撞参考案例四利用平抛运动研究碰撞研究能量损失较小的碰撞时,可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时,可以选用参考案例三。
参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。
实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。
16.2动量定理一、动量1、定义:把物体的质量m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p,用公式表示为p = mʋ2、单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号是kg•m/s3、动量是矢量:方向由速度方向决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同。
4、注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。
5、动量的变∆p①某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量p',跟初状态的动量p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增量),即p = p' - p。
高中物理选修3-5知识点梳理
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高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律 1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P = mv 。
单位是s m kg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的,所以动量也是相对的。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间,系统部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间遵循动量守恒定律。
②计算动量时要涉及速度,这时一个物体系各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
③动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
④动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
3、碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。
⑴完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。
⑵非弹性碰撞:非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。
⑶完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为能等),称完全非弹性碰撞。
碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。
二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1'+m 2v 2',则可验证动量守恒定律. 【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规. 【实验步骤】1.用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2;2.按图2-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点. 3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,图2-1图2-2P重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点如图2-2。
物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版
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物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P = mv。
单位是skg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的,所以m动量也是相对的。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。
只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。
系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。
3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。
动量与动能的比较:①动量是矢量, 动能是标量。
高中物理选修3-5知识点总结
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高中物理选修3-5知识点总结大多数高中生对物理都有点畏惧,但是物理是理科生高考必考的科目,是必须要学好一门课程,那么选修3-5的物理课本有哪些重要的知识点呢?下面是小编为大家整理的关于高中物理选修3-5知识点总结,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高中物理选修3-5知识一、动量守恒定律1、动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力),即系统所受外力的矢量和为零。
(碰撞、爆炸、反冲)注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。
内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因,而外力的冲量是改变系统总动量的原因。
2、动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p2/3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在某一方向上的力为零,则系统在这个方向上的动量守恒。
必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。
4、碰撞(1)完全非弹性碰撞:获得共同速度,动能损失最多动量守恒, ;(2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等;动量守恒,;动能守恒, ;特例1:A、B两物体发生弹性碰撞,设碰前A初速度为v0,B静止,则碰后速度,vB= .特例2:对于一维弹性碰撞,若两个物体质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)(3)一般碰撞:有完整的压缩阶段,只有部分恢复阶段,动量守恒,动能减小。
5、人船模型--两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv = MV (注意:几何关系)二、量子理论的建立黑体和黑体辐射1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。
《动量守恒定律》 知识清单
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《动量守恒定律》知识清单一、动量守恒定律的基本概念1、动量动量是一个与物体的运动状态相关的物理量,它被定义为物体的质量与速度的乘积,即 p = mv 。
其中,p 表示动量,m 是物体的质量,v 是物体的速度。
动量是矢量,其方向与速度的方向相同。
2、冲量冲量描述了力在一段时间内的作用效果,它被定义为力与作用时间的乘积,即 I =FΔt 。
冲量也是矢量,其方向与力的方向相同。
二、动量守恒定律的内容如果一个系统不受外力或者所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
三、动量守恒定律的表达式m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,m1 和 m2 分别表示两个相互作用的物体的质量,v1 和 v2 表示它们相互作用前的速度,v1' 和 v2' 表示相互作用后的速度。
四、动量守恒定律的适用条件1、系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
2、系统所受内力远远大于外力,比如爆炸、碰撞等过程。
3、系统在某一方向上所受合力为零,则在该方向上动量守恒。
五、动量守恒定律的应用1、碰撞问题在碰撞过程中,由于作用时间极短,内力远大于外力,往往可以近似认为动量守恒。
根据动量守恒定律,可以求解碰撞前后物体的速度。
(1)完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中,碰撞前后系统的动能守恒。
可以通过动量守恒和动能守恒联立方程求解碰撞后的速度。
(2)非完全弹性碰撞在非完全弹性碰撞中,碰撞后系统的动能会有损失。
但动量仍然守恒,可通过动量守恒方程求解碰撞后的速度。
(3)完全非弹性碰撞在完全非弹性碰撞中,碰撞后两物体粘在一起以相同的速度运动。
根据动量守恒可求出共同速度。
2、爆炸问题爆炸过程中,内力远大于外力,系统动量守恒。
可以根据动量守恒定律求出爆炸后各部分的速度。
3、反冲运动物体在内力作用下分裂为两部分,一部分向某一方向运动,另一部分必然向相反方向运动,这种现象称为反冲运动。
比如火箭发射就是典型的反冲运动,利用动量守恒定律可以分析火箭的运动情况。
动量守恒定律知识点总结
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动量守恒定律知识点总结1.动量的定义:动量是物体的运动状态的量度,它等于物体的质量乘以其速度。
动量的大小和方向与物体的质量和速度有关。
2.动量守恒定律的表述:对于一个封闭系统,如果没有外力作用于系统,那么系统中物体的总动量将保持不变。
3. 动量守恒定律的数学表达式:如果一个系统中有n个物体,它们的质量分别为m1,m2,...,mn,速度分别为v1,v2,...,vn。
那么系统的总动量可以用公式表示为:P = m1v1 + m2v2 + ... + mnvn。
如果系统中没有外力作用,那么系统的总动量将保持不变。
4.动量守恒定律的推导:动量守恒定律可以通过牛顿第二定律和加法性质推导得到。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。
如果没有外力作用,物体的加速度为零,即物体的速度不会改变,所以物体的动量也不会改变。
5.动量守恒定律的应用:动量守恒定律是解决碰撞问题的重要工具。
在碰撞过程中,物体相互作用力的大小和方向相等。
根据动量守恒定律,我们可以利用物体的质量和速度来计算碰撞后物体的速度。
6.完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞:根据碰撞过程中动能是否守恒,碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
在完全弹性碰撞中,动量和动能都守恒;而在非完全弹性碰撞中,动量守恒,但动能不一定守恒。
7.动量守恒定律的局限性:动量守恒定律只适用于没有外力作用的封闭系统。
在现实世界中,外力很难完全忽略,因此动量守恒定律只能作为近似估计使用。
总结:动量守恒定律是力学中的重要定律,它描述了一个封闭系统中的总动量保持不变。
动量守恒定律可以通过物体的质量和速度来计算碰撞后物体的速度。
但需要注意的是,动量守恒定律只适用于没有外力作用的封闭系统。
选修3-5《动量守恒定律》知识梳理

动量守恒定律一、 考情分析二、考点知识梳理 (一)、动量守恒定律1、内容:___________________________________________,即作用前的总动量与作用后的总动量相等.表达式为:_______________________用牛顿第三定律和动量定理推导动量守恒定律: 如图14-2-1所示,在光滑水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m 1和m 2,速度分别是v 1和v 2,而且v 1>v 2。
则它们的总动量(动量的矢量和)P =p 1+p 2=m 1v 1+m 2v 2。
经过一定时间m 1追上m 2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为,1v 和,2v ,此时它们的动量的矢量和,即总动量'22'11'2'1'v m v m p p p +=+=下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p′有什么关系。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F 1和F 2,力的作用时间是t 。
14-2-1根据动量定理,m 1球受到的冲量是F 1t =m 1v′1-m 1v 1;m 2球受到的冲量是F 2t =m 2v′2-m 2v 2。
根据牛顿第三定律,F 1和F 2大小相等,方向相反,即F 1t =-F 2t 。
则有: m 1v′1-m 1v 1=-(m 2v′2-m 2v 2) 整理后可得:22112211v m v m v m v m '+'=+, p′=p 2、动量守恒定律适用的条件①系统____________或___________________. ②当内力__________外力时.③某一方向_____________或所受________________,或该方向上内力______________外力时,该方向的动量守恒.3、常见的表达式(1)P =P /(系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P /) (2)ΔP =0(系统总动量的增量为零)(3)ΔP 1=ΔP 2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量增量大小相等、方向相反) (4)m 1v 1+ m 2v 2= m 1v 1/+ m 2v 2/(相互作用的两个物体组成的系统,作用前系统的总动量等于作用后系统的总动量) (二)、对动量守恒定律的理解(1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改变每个物体的动量,而不能改变系统的总动量,在系统运动变化过程中的任一时刻,单个物体的动量可以不同,但系统的总动量相同。
高中物理动量守恒定律知识点总结
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高中物理动量守恒定律知识点总结动量守恒定律知识点总结一、概念:1. 动量守恒定律是物理中的一条重要定律,它指的是物体在受外力作用无限小的时间内,受力前后物体的动量保持不变,总动量(又称质量动量)的和等于零。
2. 动量守恒定律又叫恒动量定理,意思是说不论外力如何作用,在一定情况下,受力物体的动量变化不了。
二、形式:1. 动量守恒定律可分两种形式:(1)开普勒形式:受力前后,物体的总动量(又称质量动量)的和等于零;(2)动能守恒形式:受力前后,物体的总动能(又称质量动能)的和等于零。
三、应用范围:1. 无重力场:由动量守恒定律可知,在无重力系统下,物体之间可受外力,但总动量offset保持恒定;2. 等重力场:在等重力系统下,动量守恒定律成为动量守恒+势能守恒定律;3. 非等重力场:在非等重力系统下,动量守恒定律成为动量守恒+动能守恒定律+势能守恒定律。
四、关键点:1. 动量守恒定律表明,受力前后,物体的总动量(又称质量动量)的和等于零;2. 在无重力系统下,物体之间可受外力,但总动量offset保持恒定;3. 在等重力系统下,动量守恒定律成为动量守恒+势能守恒定律;4. 在非等重力系统下,动量守恒定律成为动量守恒+动能守恒定律+势能守恒定律。
五、问题求解:1. 曲线运动:利用动量守恒定律可求得曲线运动物体的总动量,在实际运动中,依据动量守恒定律可以推导出速度;2. 相撞运动:利用动量守恒定律,可求得相撞物体的总动量,也可以求出速度;3. 气体压缩系统:利用动量守恒定律,可求得气体的总动量,进而求出压力的变化。
六、解答范例:假设实验室中有两个物体,物体A和物体B,它们在外力的作用下发生碰撞。
根据动量守恒定律,我们可以得出结论:在碰撞中,物体A和物体B会互相影响,但它们之间的总动量是不变的。
也就是说,在碰撞之前,它们的总动量为mA*V1 + mB*V2,在碰撞之后,它们的总动量仍为mA*V1 + mB*V2。
动量守恒定律知识点总结
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动量守恒定律知识点总结
动量守恒定律是指在一个系统内,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。
1. 动量的定义:动量是物体运动的性质,它等于物体的质量乘以其速度。
动量的公式为p = m * v,其中p 表示动量,m 表示物体的质量,v 表示物体的速度。
2. 动量守恒定律的表述:在一个系统内,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。
即,系统中所有物体的动量之和在时间上保持恒定。
3. 动量守恒定律的应用范围:动量守恒定律适用于任何封闭系统,也就是系统内除了系统内的物体之外没有其他物体对其产生外力的作用。
4. 动量守恒定律的证明:动量守恒定律可以通过牛顿第二定律进行推导。
根据牛顿第二定律 F = ma,在没有外力作用时,加速度为零,即 a = 0。
代入a = Δv / Δt,可得Δv = 0,即物体的速度变化量为零。
因此,物体的速度保持不变,即动量保持不变。
5. 动量守恒定律的应用举例:动量守恒定律可以用于解释一系列物理现象,例如碰撞、爆炸等。
在碰撞过程中,物体之间会相互交换动量,但系统的总动量保持不变。
6. 动量守恒定律与能量守恒定律的关系:动量守恒定律和能量
守恒定律是两个独立的定律。
虽然两个定律可以同时适用于某些物理现象,但在某些情况下两者并不等价。
例如,对于完全弹性碰撞,动量守恒定律和能量守恒定律都成立;但对于非弹性碰撞,虽然动量守恒定律仍然成立,但能量守恒定律不成立。
总之,动量守恒定律是物理学中的一条重要定律,它描述了系统内动量的守恒性质。
在许多物理现象的分析中,我们可以利用动量守恒定律来推导和解释物理现象的规律。
动量守恒知识点总结
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动量守恒知识点总结一、动量守恒定律的内容。
1. 表述。
- 如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
- 表达式:对于两个物体组成的系统,通常表示为m_1v_1 +m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'(作用前总动量等于作用后总动量)。
二、动量守恒定律的适用条件。
1. 系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。
- 例如,在光滑水平面上,两个滑块相互碰撞的系统,水平方向没有外力作用,系统在水平方向动量守恒。
2. 系统所受外力远小于内力。
- 如爆炸过程,炸药爆炸时内力(化学能转化为机械能产生的力)远远大于系统所受的外力(如空气阻力等),此时可近似认为系统动量守恒。
3. 系统在某一方向上不受外力或所受外力的矢量和为零,则系统在该方向上动量守恒。
- 例如,一个物体沿光滑斜面下滑,斜面静止在粗糙水平面上。
把物体和斜面看成一个系统,在水平方向系统不受外力,水平方向动量守恒;而在竖直方向系统受到重力和支持力,合力不为零,竖直方向动量不守恒。
三、动量守恒定律的应用。
1. 碰撞问题。
- 弹性碰撞。
- 特点:碰撞过程中系统的动量守恒,机械能也守恒。
- 对于两个物体的弹性碰撞,设质量分别为m_1、m_2,碰撞前速度分别为v_1、v_2,碰撞后速度为v_1'、v_2'。
- 根据动量守恒定律m_1v_1 + m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2',根据机械能守恒定律(1)/(2)m_1v_1^2+(1)/(2)m_2v_2^2=(1)/(2)m_1v_1'^2+(1)/(2)m_2v_2'^2。
- 当m_1 = m_2时,v_1'=v_2,v_2'=v_1,即两质量相同的物体发生弹性碰撞后交换速度。
- 非弹性碰撞。
- 特点:碰撞过程中系统动量守恒,但机械能不守恒,有一部分机械能转化为内能等其他形式的能。
- 完全非弹性碰撞是一种特殊的非弹性碰撞,碰撞后两物体粘在一起,以共同速度运动。
高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结
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高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容,高中学生需要掌握重点知识点,下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。
高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。
2. 动量守恒定律的条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。
当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。
即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。
(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。
(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。
3. 动量守恒定律应用中需注意:(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。
在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。
(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。
(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。
(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。
按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。
选修3-5动量定理动量守恒定律
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mv0
1、冲量(I):在物理学中,物体受到的力与力的作用时间 的乘积叫做力的冲量。I=F · t,单位—牛· 秒(N · s)
它是矢量,方向与力的方向相同。 每个力对应一个冲量,合力对应合力的冲量
2、动量(P):运动物体的质量与它的速度的乘积叫做物体 的动量。P=mv 单位—千克米每秒(kg · ms-1), 它是矢量,方向与速度的方向相同。
因此,上式可以表述为:物体所受的合外力的冲量等于物体动量的 变化。即I=△P (Ft=mv2-mv1) 这个结论叫做动量定理
2018/6/21
二、动量的变化p
1、定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化.
2、表达式:△P = P′- P = mv2-mv1=m△v 3 、动量变化的三种情况:
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
4、同一直线上动量变化的运算:
P
P′ ΔP
2018/6/21
P′ P′
P
P′
5 、如何简化同 一直线上动量 变化的运算?
ΔP
P′ P P′
ΔP
在做题时应该 选择正方向
三、讨论一下动量和动能的关系
1、动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态 2、动量是矢量,动能是标量
2 1 p 3、定量关系 E K m v2 2 2m
p 2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化 动能改变 速度大小改变方向不变 动量发 动能不变 速度大小不变方向改变 生变化 动能改变 速度大小和方向都改变
2018/6/21
四、动量定理的适用范围
1、动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对 于变力,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;
物理选修知识点总结
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高中物理选修3-5知识点梳理一、动量 动量守恒定律1、动量:P = mv 。
单位是s m kg ⋅.动量是矢量,其向就是瞬时速度的向。
因为速度是相对的,所以动量也是相对的。
冲量:Ft I = 冲量是矢量,在作用时间力的向不变时,冲量的向与力的向相同;如果力的向是变化的,则冲量的向与相应时间物体动量变化量的向相同。
若力为同一向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力,则不能直接计算冲量。
同一向上动量的变化量=这一向上各力的冲量和。
动量定理:00P P mv mv I t t -=-=动量与力的关系:物体动量的变化率等于它所受的力。
2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。
(适用于目前物理学研究的一切领域。
)动量守恒定律成立的条件:①系统不受外力作用。
②系统虽受到了外力的作用,但所受合外力为零。
③系统所受的外力远远小于系统各物体间的力时,系统的总动量近似守恒(碰撞,击打,爆炸,反冲)。
④系统所受的合外力不为零,但在某一向上合外力为零,则系统在该向上动量守恒。
⑤系统受外力,但在某一向上力远大于外力,也可认为在这一向上系统的动量守恒。
常见类型:①由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等。
②在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于物体间弹力的作用,斜面在水平向上将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平向具有共同的速度,物体到达斜面顶端时,在竖直向上的分速度等于零。
③子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和。
二、验证动量守恒定律(实验、探究) Ⅰ 【注意事项】1.“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件. 2.入射球的质量应大于被碰球的质量.3.入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下.法是在斜槽上的适当高度处固定一档板,小球靠着档板后放手释放小球.4.若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时注意利用水平仪器确保导轨水平。
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动量守恒定律一、 考情分析考试大纲考纲解读1.动量守恒定律 Ⅱ2.弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ1.动量守恒定律的应用是本章重点、高考热点,动量、动量的变化量两个概念常穿插在规律中考查. 2.在高考题中动量守恒定律常与能量的转化和守恒定律结合,解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问题,还要重视动量守恒与圆周运动、核反应的结合.二、考点知识梳理 (一)、动量守恒定律1、内容:___________________________________________,即作用前的总动量与作用后的总动量相等.表达式为:_______________________用牛顿第三定律和动量定理推导动量守恒定律:如图14-2-1所示,在光滑水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m 1和m 2,速度分别是v 1和v 2,而且v 1>v 2。
则它们的总动量(动量的矢量和)P =p 1+p 2=m 1v 1+m 2v 2。
经过一定时间m 1追上m 2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为,1v 和,2v ,此时它们的动量的矢量和,即总动量'22'11'2'1'v m v m p p p +=+=下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p′有什么关系。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F 1和F 2,力的作用时间是t 。
根据动量定理,m 1球受到的冲量是F 1t =m 1v′1-m 1v 1;m 2球受到的冲量是F 2t =m 2v′2-m 2v 2。
根据牛顿第三定律,F 1和F 2大小相等,方向相反,即F 1t =-F 2t 。
则有: m 1v′1-m 1v 1=-(m 2v′2-m 2v 2) 整理后可得:14-2-122112211v m v m v m v m '+'=+, p′=p 2、动量守恒定律适用的条件①系统____________或___________________. ②当内力__________外力时.③某一方向_____________或所受________________,或该方向上内力______________外力时,该方向的动量守恒.3、常见的表达式(1)P =P /(系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P /) (2)ΔP =0(系统总动量的增量为零)(3)ΔP 1=ΔP 2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量增量大小相等、方向相反)(4)m 1v 1+ m 2v 2= m 1v 1/+ m 2v 2/(相互作用的两个物体组成的系统,作用前系统的总动量等于作用后系统的总动量) (二)、对动量守恒定律的理解(1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改变每个物体的动量,而不能改变系统的总动量,在系统运动变化过程中的任一时刻,单个物体的动量可以不同,但系统的总动量相同。
(2)应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体做参照物,不能选择相对地面作加速运动的物体为参照物。
(3)动量是矢量,系统的总动量不变是说系统内各个物体的动量的矢量和不变。
等号的含义是说等号的两边不但大小相同,而且方向相同。
(三)、动量守恒定律的“四性”在应用动量守恒定律处理问题时,要注意“四性”①矢量性:动量守恒定律是一个矢量式,,对于一维的运动情况,应选取统一的正方向,凡与正方向相同的动量为正,相反的为负。
若方向未知可设与正方向相同而列方程,由解得的结果的正负判定未知量的方向。
②瞬时性:动量是一个状态量,即瞬时值,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列方程m 1v l +m 2v 2=m 1v /l +m 2v /2时,等号左侧是作用前各物体的动量和,等号右边是作用后各物体的动量和,不同时刻的动量不能相加。
③相对性:由于动量大小与参照系的选取有关,应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度,一般以地球为参照系④普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统,也适用于多个物体组成的系统,不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。
(四)、动量守恒定律的应用 1、反冲运动①定义:反冲运动是当一个物体向某个方向射出化的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反的方向运动的现象。
②反冲中的动量守恒物体间的相互作用力是变力,作用时间短,作用力很大,远大于系统受到的外力,可以用动量守恒定律来处理。
③反冲中的能量因为有其它形式的能转化为动能,所以系统的动能会增加 ④反冲的应用之“人船模型”两个物体均处于静止,当两个物体存在相互作用而不受外力作用时,系统动量守恒。
这类问题的特点:两物体同时运动,同时停止。
如图14-2-2所示,长为L ,质量为m 1的小船停在静水中,一个质量为m 2的人立在船头,若不计水的粘滞阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少? 选人和船组成的系统为研究对象,由于人从船头走到船尾的过程中,系统在水平方向上不受外力作用,所以水平方向动量守恒,人起步前系统的总动量为零.当人起步加速前进时,船同时向后加速运动;当人匀速前进时,船同时向后匀速运动;当人停下来时,船也停下来.设某一时刻人对地的速度为v 2,船对地的速度为v 1,选人前进的方向为正方向,根据动量守恒定律有02211=-υυm m 即2211υυm m =。
14-2-2把方和两边同时乘以时间t ,t m t m 2211υυ= 即2211s m s m =上式是人船模型的位移与质量的关系式,此式的适用条件是:一个原来处于静止状态的系统,在系统发生相对运动的过程中,有一个方向动量守恒(如水平方向或竖直方向).使用这一关系应注意:1s 和是2s 相对同一参照物的位移. 由图可以看出L s s =+21与2211s m s m = 联立解得L m m m s 2121+=L m m m s 2111+=“人船模型”的特点:人动“船”动,人停“船”停,人快“船”快,人慢“船”慢,人上“船”下,人左“船”右。
2、碰撞过程研究(1)碰撞过程的特征:“碰撞过程”作为一个典型的力学过程其特征主要表现在如下两个方面:①碰撞双方相互作用的时间t 一般很短;通常情况下,碰撞所经历的时间在整个力学过程中都是可以初忽略的;②碰撞双方相互作用的力作为系统的内力一般很大。
(2)“碰撞过程”的规律正是因为“碰撞过程”所具备的“作用时间短”和“外力很小”(甚至外力为零)这两个特征,才使得碰撞双方构成的系统在碰撞前后的总动量遵从守恒定律。
(3)碰撞分类从碰撞过程中形变恢复情况来划分: ①形变完全恢复的叫弹性碰撞;②形变完全不恢复的叫完全非弹性碰撞; ③而形变不能够完全恢复叫非完全弹性碰撞。
从碰撞过程中机械能损失情况来划分: ①机械能不损失的叫弹性碰撞;②机械能损失最多的叫完全非弹性碰撞; ③而一般的碰撞其机械能有所损失。
(4)“碰撞过程”的特例弹性碰撞作为碰撞过程的一个特例,它是所有碰撞过程的一种极端的情况:形变能够完全恢复;机械能丝毫没有损失。
弹性碰撞除了遵从上述的动量守恒定律外,还具备:碰前、碰后系统的总动能相等的特征,即⎪⎩⎪⎨⎧'+'=+'+'=+②①22221122221122112211212121 21 v m v m v m v m v m v m v m v m 解得()212212112m m v m v m m v ++-='()'=-++v m m v m v m m 221211122讨论:当碰前物体2的速度不为零时①当m m 12=时,'='=v v v v 1221,即m m 12、交换速度。
当碰前物体2的速度为零时 ②当v 20=时,()'=-+'=+v m m v m m v m v m m 112112211122,,21m m >> 11υ='v 1'22υυ= m m 12= 01='v 1'2υυ= 21m m << 11υ-='v 0'2=υ 完全非弹性碰撞作为碰撞过程的一个特别,它是所有碰撞过程的另一种极端的情况:形变完全不能够恢复;机械能损失达到最大。
正因为完全非弹性碰撞具备了“形变完全不能够恢复”。
所以在遵从上述的动量守恒定律外,还具有:碰撞双方碰后的速度相等的特征,即21v v '=' 由此即可把完全非弹性碰撞后的速度1v '和2v '表为21221121m m m m v v ++='='υυ(5)制约碰撞过程的规律。
①碰撞过程遵从动量守恒定律22112211v m v m v m v m '+'=+ ②碰撞后系统动能不增原则:碰撞过程中系统内各物体的动能将发生变化,对于弹性碰撞,系统内物体间动能相互转移?没有转化成其他形式的能,因此总动能守恒;而非弹性碰撞过程中系统内物体相互作用时有一部分动能将转化为系统的内能,系统的总动能将减小.因此,碰前系统的总动能一定大于或等于碰后系统的总动能'2'121k k k k E E E E +≥+或12'112'12221212222m P m P m P m P +≥+ ③碰撞前后的运动情况要合理,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度 广义碰撞(软碰撞)问题把碰撞定义中关于时间极短的限制取消,物体(系统)动量有显著变化的过程,就是广义碰撞(软碰撞)图景,它在实践中有广泛的应用。
(五)、应用动量守恒定律的基本思路1.明确研究对象和力的作用时间,即要明确要对哪个系统,对哪个过程应用动量守恒定律。
2.分析系统所受外力、内力,判定系统动量是否守恒。
3.分析系统初、末状态各质点的速度,明确系统初、末状态的动量。
4.规定正方向,列方程。
5.解方程。
如解出两个答案或带有负号要说明其意义注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系考点知识梳理 参考答案(一)相互作用的物体,如果不受外力或所受外力的合力为零,它们的总动量保持不变;22112211v m v m v m v m '+'=+;不受外力;所受合外力为零;远大于;不受外力;合外力为零;远大于。