文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结

动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结

动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结
动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结

知识点一 动量、冲量、动量定理

一、动量概念及其理解

(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv (2)特征: ①动量是状态量,它与某一时刻相关;

②动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。

(3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。

二、冲量概念及其理解

(1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F △t (2)特征: ①冲量是过程量,它与某一段时间相关;

②冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。

(3)意义:冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说,合外力决定着其速度将变多快;合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说,合外力决定着其动量将变多快;合外力的冲量将决定着其动量将变多少。

三、动量定理: F ·t = m v2 – m v1

F ·t 是合外力的冲量,反映了合外力冲量是物体动量变化的原因.

(1)动量定理公式中的F ·t 是合外力的冲量,是使研究对象动量发生变化的原因;

(2)在所研究的物理过程中,如作用在物体上的各个外力作用时间相同,求合外力的冲量可先求所有力的合外力,再乘以时间,也可求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的会冲量;

(3)如果作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同,就只能先求每个外力在相应时间内的冲量,然后再求所受外力冲量的矢量和.

(4)要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量” 等于动量的变化量(注意)。

知识点二 动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结

一.知识总结归纳

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m 1v 1+m 2v 2=221

1v m v m '+'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。例如:钢球、玻璃球、微观粒子间的碰撞。

(2)一般碰撞——碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失.例如:木制品、橡皮泥球的碰撞。

(3)完全非弹性碰撞——碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。

上述三种情况均不含其它形式的能转化为机械能的情况。

一维弹性碰撞的普适性结论:

在一光滑水平面上有两个质量分别为1m 、2m 的刚性小球A 和B ,以初速度1v 、2v 运动,若它们能发生碰撞(为一维弹性碰撞),碰撞后它们的速度分别为'1v 和'

2v 。我们的任务

是得出用1m 、2m 、1v 、2v 表达'1v 和'2v 的公式。

1v 、2v 、'1v 、'2v 是以地面为参考系的,将A 和B 看作系统。 由碰撞过程中系统动量守恒,有'22'11221

1v m v m v m v m +=+……① 有弹性碰撞中没有机械能损失,有

2'222'1122221121212121v m v m v m v m +=+……② 由①得()(

)'2221'11

v v m v v m -=- 由②得()()2'2222212'11v v m v v m -=- 将上两式左右相比,可得2'21'1

v v v v +=+ 即()12'1'2v v v v --=-或()21'2'1v v v v --=-……③

碰撞前B 相对于A 的速度为1221

v v v -=,碰撞后B 相对于A 的速度为'1'2'21v v v -=,同理碰撞前A 相对于B 的速度为2112

v v v -=,碰撞后A 相对于B 的速度为'2

'1'12v v v -=,故③式为21'21v v -=或12'12v v -=, 其物理意义是:

碰撞后B 相对于A 的速度与碰撞前B 相对于A 的速度大小相等,方向相反;

碰撞后A 相对于B 的速度与碰撞前A 相对于B 的速度大小相等,方向相反;

故有:

结论1:对于一维弹性碰撞,若以其中某物体为参考系,则另一物体碰撞前后速度大小不变,方向相反(即以原速率弹回)。

联立①②两式,解得

()2

11

2122'12m m v m m v m v +-+=……④ ()212

1211'22m m v m m v m v +-+=……⑤

下面我们对几种情况下这两个式子的结果做些分析。

若21m m =,即两个物体质量相等

2'1v v = , 1'2v v = ,表示碰后A 的速度变为2v ,B 的速度变为1v 。

结论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)。

若21m m >>,即A 的质量远大于B 的质量

这时121m m m ≈-,121m m m ≈+,

0212≈+m m m 。根据④、⑤两式, 有 1'

1v v = , 21'22v v v -= 表示质量很大的物体A (相对于B 而言)碰撞前后速度保持不变……⑥

若21m m <<,即A 的质量远小于B 的质量

这时212m m m ≈-,221m m m ≈+,

0211≈+m m m 。根据④、⑤两式, 有 2'

2v v = , 12'12v v v -= 表示质量很大的物体B (相对于A 而言)碰撞前后速度保持不变……⑦

综合⑥⑦,

结论3: 对于一维弹性碰撞,若其中某物体的质量远大于另一物体的质量,则质量大的物体碰撞前后速度保持不变。

至于质量小的物体碰后速度如何,可结合结论1和结论3得出。

以21

m m >>为例,由结论3可知1'1v v =,由结论1可知21'21v v -=,即()12'1'2v v v v --=-,将1'1v v =代入,可得21'22v v v -=,与上述所得一致。

以上结论就是关于一维弹性碰撞的三个普适性结论。

对心碰撞和非对心碰撞

对心碰撞(正碰):碰撞以前的运动速度与两球心的连线在同一条直线,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。

非对心碰撞:碰撞之前球的运动速度与两球心得连线不再同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线

5. 反冲现象指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。显然在反冲运动过程中,系统不受外力作用或外力远远小于系统内物体间的相互作用力,所以在反冲现象里系统的动量是守恒的。

【典型例题】

例1. 如图1所示的装置中,木块B 与水平面间接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起做为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 ( )

A .动量守恒,机械能守恒

B .动量不守恒,机械能不守恒

C .动量守恒,机械能不守恒

D .动量不守恒,机械能守恒

分析:合理选取研究对象和运动过程,利用机械能守恒和动量守恒的条件分析。

如果只研究子弹A 射入木块B 的短暂过程,并且只选A 、B 为研究对象,则由于时间极短,则只需考虑在A 、B 之间的相互作用,A 、B 组成的系统动量守恒,但此过程中存在着动能和内能之间的转化,所以A 、B 系统机械能不守恒。

本题研究的是从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程,而且将子弹、木块和弹簧合在一起为研究对象,在这个过程中有竖直墙壁对系统的弹力作用,(此力对系统来讲是外力)故动量不守恒。

解答:由上面的分析可知,正确选项为B

例2. 质量为m 1=10g 的小球在光滑的水平面上以v 1=30cm/s 的速率向右运动,恰遇上质量m 2=50g 的小球以v 2=10cm/s 的速率向左运动,碰撞后,小球m 2恰好停止,那么碰撞后小球m 1的速度是多大?方向如何?

分析:由于两小球在光滑水平面上,以两小球组成的系统为研究对象,该系统沿水平方向不受外力,因此系统动量守恒。

解答:碰撞过程两小球组成的系统动量守恒。

设v 1的方向,即向右为正方向,则各速度的正负及大小为:

v 1=30cm/s ,v 2=-10cm/s ,2

v '=0 据:m 1v 1+m 2v 2=221

1v m v m '+' 代入数值得:1

v '=-20cm/s 则小球m 1的速度大小为20cm/s ,方向与v 1方向相反,即向左。

说明:应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

(1)分析题意,明确研究对象

在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态

即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

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。

(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

例3. 如图2所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是30kg,游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,求:甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?

分析:甲、乙不相碰的条件是相互作用后三者反。而要使甲与乙及箱子的运动方向相反,则需要甲以更大的速度推出箱子。因本题所求为“甲至少要以多大速度”推出木箱,所以要求相互作用后,三者的速度相同。以甲、乙和箱子组成的系统为研究对象,因不计冰面的摩擦,所以甲、乙和箱子相互作用过程中动量守恒。

解答:设甲推出箱子后的速度为v甲,乙抓住箱子后的速度为v乙,则由动量守恒定律,得:

甲推箱子过程:

(M+m)v0=Mv甲+mv ①

乙抓住箱子的过程:

mv-Mv0=(M+m)v乙②

甲、乙恰不相碰的条件:

v甲= v乙③

代入数据可解得:v=5.2m/s

说明:仔细分析物理过程,恰当选取研究对象,是解决问题的关键。对于同一个问题,选择不同的物体对象和过程对象,往往可以有相应的方法,同样可以解决问题。本例中的解答过程,先是以甲与箱子为研究对象,以甲和箱子共同前进到甲推出箱子为过程;再以乙和箱子为研究对象,以抓住箱子的前后为过程来处理的。本题也可以先以甲、乙、箱子三者为研究对象,先求出最后的共同速度v=0.4m/s,再单独研究甲推箱子过程或乙抓住箱子的过程求得结果,而且更为简捷。

例4.一只质量为M的平板小车静止在水平光滑面上,小车上站着一个质量为m的人,

M >m ,在此人从小车的一端走到另一端的过程中,以下说法正确的是(不计空气的阻力)( )

A. 人受的冲量与平板车受的冲量相同

B. 人向前走的速度大于平板车后退的速度

C. 当人停止走动时,平板车也停止后退

D. 人向前走时,人与平板车的总动量守恒

分析:由于平板车放在光滑水平面上,又不计空气阻力,以人、车组成的系统为研究对象,该系统沿水平方向不受外力,因此系统动量守恒,可判断选项D 正确。

在相互作用的过程中,人与车之间的相互作用的内力对它们的冲量大小相等、方向相反,冲量是矢量,选项A 错误。

开始时二者均静止,系统的初动量为0,根据动量守恒,整个过程满足0=mv 人+Mv 车,即人向一端走动时,车必向反方向移动,人停车也停,又因M >m ,v 人的大小一定大于v 车,选项B 、C 正确。

解答:根据上面的分析可知正确选项为B 、C 、D 。

说明:分析反冲类问题,例如爆竹爆炸,发射火箭、炮车发射炮弹等,应首先判断是否满足动量守恒,其次要分析清楚系统的初动量情况、参与作用的物体的动量变化情况及能量转化情况。

例5. 在光滑的水平面上,动能为E 0、动量大小为p 0的小球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E 1、p 1,球2的动能和动量的大小分别记为E 2、p 2,则必有 ( )

A. E 1<E 0

B. p 1<p 0

C. E 2>E 0

D. p 2>p 0

分析:理解碰撞的可能性的分析方法,从动量守恒、能量守恒、及可行性几个角度进行分析。设碰撞前球1的运动方向为正方向,根据动量守恒定律有:p 0=-p 1+p 2,可得到碰撞后球2的动量等于p 2=p 0+p 1。

速度相同,或甲与乙、箱子的运动方向相由于碰撞前球2静止,所以碰撞后球2一定沿正方向运动,所以p 2>p 0,选项D 正确.

由于碰撞后系统的机械能总量不可能大于碰撞前系统机械能总量,即E 0≥E 1+E 2,故有E 0>E 1和E 0>E 2,选项A 正确,选项C 错误。

由动能和动量的关系E k =m

p 22

,结合选项A 的结果,可判断选项B 正确。 解答:根据上面的分析可知正确选项为A 、B 、D .

说明:1. 分析处理碰撞类问题,除注意动量守恒及其动量的矢量性外,对同一状态的

动能和动量的关系也要熟练掌握,即E k =m

p 22,或k 2mE p 。 2. 在定量分析碰撞后的可能性问题中,应注意以下三点:

(1)动量守恒原则:碰撞前后系统动量相等。

(2)动能不增加原则:碰后系统总动能不可能大于碰前系统的总动能.(注意区别爆炸过程)。

(3)可行性原则:即情景要符合实际。如本例中若1球碰后速度方向不变,则1球的速度一定小于2球的速度,而不可能出现1球速度大于2球速度的现象。这就是实际情景对物理过程的约束。

高考物理复习动量和冲量知识点

2019高考物理复习动量和冲量知识点 在经典力学中,动量(是指国际单位制中的单位为 kgm/s ,量纲MLT)表示为物体的质量和速度的乘积。以下是动量和冲量知识点,请考生及时学习。 1、冲量:定义:力和力的作用时间的乘积。即I=F.t方向:与力的方向相同。单位:牛顿.秒,符号:N.s 2、动量定义:运动物体的质量与速度的乘积。即P=m.v方向:与速度方向相同。单位:千克.米每秒,符号,kg.m/s 3、动量的变化量:末动量与初动量之差。即方向:与速度变化量方向相同。 4、动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。即, 其中F为合力。动量变化量一定时,延长作用时间可减小作用力。 5、动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力,力不恒定时,F取平均作用力的大小。 6、系统:两个或多个物体组成的整体。 7、动量守恒定律:一个系统不受外力或所受外力之和为0,这个系统的总动量保持不变。即原来的动量等于后来的动量P0=Pt 8、动量定律适用条件:系统不受外力或所受外力之和为0,适用范围:低速、高速、宏观、微观,只要满足动量守恒条

件的系统都适用。 9、动量守恒定律的应用 (1)处理碰撞问题:物体碰撞过程中,相互作用时间很短,平均作用力很大,把碰撞的物 体作为一个系统来看待,外力远小于内力,可以忽略不计,认为碰撞过程动量守恒。 (2)处理爆炸问题:爆炸过程,内力远大于外力,忽略外力,系统动量守恒。 (3)应用动量守恒定律,只需要考虑过程的初末状态,不需要考虑过程的细节。 10、反冲运动:当系统向外抛出一个物体时,剩余部分将向被抛出部分的运动的反方向运动 的现象。 11、火箭飞行最大速度的决定因素:(1)质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的 质量之比);(2)喷气速度。 动量和冲量知识点的全部内容就是这些,更多精彩内容请考生持续关注查字典物理网。

动量守恒定律模块知识点总结

动量守恒定律模块知识点总结 1.定律内容:相互作用的几个物体组成的系统,如果不受外力作用,或者它们受到的外力之和为零,则系统的总动量保持不变。 2.一般数学表达式:''11221122m v m v m v m v +=+ 3.动量守恒定律的适用条件 : ①系统不受外力或受到的外力之和为零(∑F 合=0); ②系统所受的外力远小于内力(F 外 F 内),则系统动量近似守恒; ③系统某一方向不受外力作用或所受外力之和为零,则系统在该方向上动量守恒(分方向动量守恒) 4.动量恒定律的五个特性 ①系统性:应用动量守恒定律时,应明确研究对象是一个至少由两个相互作用的物体组成的系统,同时应确保整个系统的初、末状态的质量相等 ②矢量性:系统在相互作用前后,各物体动量的矢量和保持不变.当各速度在同一直线上时,应选定正方向,将矢量运算简化为代数运算 ③同时性:12,v v 应是作用前同一时刻的速度,''12,v v 应是作用后同—时刻的速度 ④相对性:列动量守恒的方程时,所有动量都必须相对同一惯性参考系,通常选取地球作参考系 ⑤普适性:它不但适用于宏观低速运动的物体,而且还适用于微观高速运动的粒子.它与牛顿运动定律相比,适用范围要广泛得多,又因动量守恒定律不考虑物体间的作用细节,在解决问题上比牛顿运动定律更简捷 例题. 1.质量为m 的人随平板车以速度V 在平直跑道上匀速前进,不考虑摩擦阻力,当此人相对于车竖直跳起至落回原起跳位置的过程中,平板车的速度 ( A ) A .保持不变 B .变大 C .变小 D .先变大后变小 E .先变小后变大 2.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是 ( B ). A .若甲先抛球,则一定是V 甲>V 乙 B .若乙最后接球,则一定是V 甲>V 乙 C .只有甲先抛球,乙最后接球,才有V 甲>V 乙 D .无论怎样抛球和接球,都是V 甲>V 乙 3.一小型宇宙飞船在高空绕地球做匀速圆周运动如果飞船沿其速度相反的方向弹射出一个质量较大的物体,则下列说法中正确的是( CD ). A .物体与飞船都可按原轨道运行 B .物体与飞船都不可能按原轨道运行 C .物体运行的轨道半径无论怎样变化,飞船运行的轨道半径一定增加 D .物体可能沿地球半径方向竖直下落 4.在质量为M 的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m 。,小车(和单摆)以恒定的速度V 沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些说法是可能发生的( BC ). A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为V 1、V 2、V 3,满足(m 。十M )V =MV l 十mV 2十m 。V 3 B .摆球的速度不变,小车和木块的速度变为V 1、V 2,满足MV =MV l 十mV 2 C .摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为V ’,满足MV=(M 十m )V ’ D.小车和摆球的速度都变为V 1,木块的速度变为V 2,满足(M +m o )V =(M +m o )V l +mV 2

动量守恒定律,碰撞知识点总结

动量守恒定律,碰撞知识点总结 动量守恒定律 1.守恒条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. (2)系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)当系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.几种常见表述及表达式 (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(系统总动量不变). (3)Δp1=-Δp2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反). 其(1)的形式最常用,具体到实际应用时又有以下三种常见形式: ①m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统). ②0=m1v1+m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率与 各自质量成反比).

③m1v1+m2v2=(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非 弹性碰撞). 3.理解动量守恒定律:矢量性?瞬时性?相对性?普适性. 4.应用动量守恒定律解题的步骤: (1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程); (2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒); (3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程; (5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明. 碰撞现象 2.弹性碰撞的规律 两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律. 在光滑的水平面上,有质量分别为m1、m2的钢球沿一条直线同向运动,m1、m2的速度分别是v1、v2,(v1、>v2)m1与

动量、冲量及动量守恒定律

动量、冲量及动量守恒定律

动量和动量定理 一、动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量;公式p=m v; 2.矢量性:方向与速度的方向相同.运算遵循平行四边形定则. 3.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带有正负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正负号仅代表方向,不代表大小). 4.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物 理量,大小关系为E k=p2 2m或p=2mE k. 二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积.公式:I=

Ft.单位:牛顿·秒,符号:N·s. (2)矢量性:方向与力的方向相同. 2.动量定理 (1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量. (2)公式:m v′-m v=F(t′-t)或p′-p=I.3.动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时间.(缓冲) 题组一对动量和冲量的理解 1.关于物体的动量,下列说法中正确的是() A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向 B.物体的动能不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大 2.如图所示,在倾角α=37°的斜面上, 有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物 体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2

动量和冲量知识点

动量和冲量知识点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

动量和冲量1、动量: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.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。 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、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,运动状态发生显着化的现象叫做碰撞。 以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。 4、反冲:一个物体在内力作用下分裂为两个部分,一部分向某一方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。反冲遵循动量守恒定律。 5、冲量:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。冲量的表达式 I=F?t单位为 冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同。

动量、动量守恒定律知识点总结教学内容

龙文教育动量知识点总结 一、对冲量的理解 1、I =Ft :适用于计算恒力或平均力F 的冲量,变力的冲量常用动量定理求。 2、I 合 的求法: A 、若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,则I 合=F 合.t B 、若不同阶段受力不同,则I 合为各个阶段冲量的矢量和。 1、意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。 2、矢量性:ΔP 的方向由v ?决定,与1p 、2p 无必然的联系,计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解:1、研究对象:相互作用的物体所组成的系统 2、条件: A 、理想条件:系统不受外力或所受外力有合力为零。 B 、近似条件:系统内力远大于外力,则系统动量近似守恒。 C 、单方向守恒:系统单方向满足上述条件,则该方向系统动量守恒。 结论:等质量 弹性正碰 时,两者速度交换。 依据:动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法: 碰撞前后系统动量守恒;系统的动能不增加;速度符合物理情景。 动能和动量的关系:m p E K 22 = K mE p 2= 六、反冲运动: 1、定义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。 2、规律:系统动量守恒 3、人船模型: 条件:当组成系统的2个物体相互作用前静止,相互作用过程中满足动量守恒。

七、临界条件: “最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的处理关键是——系统各组成部分具有共同的速度v。 八、动力学规律的选择依据: 1、题目涉及时间t,优先选择动量定理; 2、题目涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒; 3、题目涉及位移s,优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律; 4、题目涉及运动的细节、加速度a,则选择牛顿运动定律+运动学规律; 九、表达规范:说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。 典型练习 一、基本概念的理解:动量、冲量、动量的改变量 1、若一个物体的动量发生了改变,则物体的() A、速度大小一定变了 B、速度方向一定变了 C、速度一定发生了改变 D、加速度一定不为0 2、质量为m的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端,所用的时间为t, 斜面倾角为θ。则() A、物体所受支持力的冲量为0 B、物体所受支持力冲量为 θ cos mgt C、重力的冲量为mgt D、物体动量的变化量为 θ sin mgt 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧,质量为m的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动,并和弹簧发生碰撞,小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中,弹簧对小球的冲量I的大小和弹簧对小球所做的功W分别为: A、I=0、W=mv2 B、I=2mv、W = 0 C、I=mv、W = mv2/2 D、I=2mv、W = mv2/2 二、动量定理的应用: 4、下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是:() A、匀速圆周运动 B、自由落体运动 C、平抛运动 D、匀减速直线运动

物理选修3-5(碰撞与动量守恒)知识点与习题

碰撞与动量守恒 一、动量和冲量 【例1】质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大 【例3】一个物体同时受到两个力F1、F2的作用,F1、F2与时间t的关系如图1所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少 二.动量定理 1.求动量及动量变化的方法。 图1【例1】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量 变化是多少 【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 1.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为(D) A.向下,m(v2 - v1)B.向下,m(v2 + v1)C.向上,m(v2 - v1)D.向上,m(v2 + v1) 2.质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。求:⑴沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 2.用动量定理求解相关问题 (1).简解多过程问题。 【例3】一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。 . (2).求解平均力问题 【例4】质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均冲量.(g= 10m/s2) (3)、求解曲线运动问题 【例5】以V o =10m/s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m=2kg的小球.忽略空气阻力的作用,g取10m/s2.求抛出后第2s末小球速度的大小.

动量及动量守恒定律全章典型习题精讲

动量及动量守恒定律全章典型习题精讲

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:

动量及动量守恒定律全章典型习题精讲 一.学法指导: 动量这部分内容,本身并不复杂,主要有冲量和动量这两个概念,还有动量定理和动量守恒定律这两个重要规律.动量定理是对一个物体说的,它受到合外力的冲量等于该物体动量的增量.动量守恒定律是对相互作用的系统而言的,在系统不受外力作用的情况下,系统的总动量守 本章的难点主要在于冲量和动量都是矢量,矢量的运算比起标量的运算来要困难得多.我们中学阶段目前只要求计算同一直线上的动量问题,对于同一直线上的动量,可以用正负号表示方向,从而把矢量运算转化为代数运算. 这部分内容的另一个难点是涉及到相互作用的系统内物体的动量和机械能的综合问题,为此,我们在学习时要把动量这部分内容与机械能部分联系起来.下面三个方面的问题是我们学习中要重点理解和掌握的. 1、4个重要的物理概念,即冲量、动量、功和动能,下面把它们归纳、整理、比较如下: (1)冲量和功,都是“力”的,要注意是哪个力的冲量,哪个力做的功. 动量和动能,都是“物体”的,要注意是哪个物体的动量、哪个物体的动能. (2)冲量和功,都是“过程量”,与某一段过程相对应.要注意是哪个过程的冲量,是哪个过程中做的功. 动量和动能,都是“状态量”,与某一时刻相对应.要注意是哪个时刻的动量或动能,过程量是不能与状态量划等号的,即决不能说某力的冲量等于某时刻的动量,或说某个功等于某时刻的动能.动量定理和动能定理都是“过程关系”,它们说的是在某段过程中,物体受到的合外力的冲量或做的功,等于物体动量或动能的增量,这里“增量”又叫“变化量”,是相应过程的“始”、“末”两个状态量的差值,表示的还是某一段过程的状态的变化 此外,还有一点要注意,那就是这些物理量与参考系的关系.由于位移和速度都是与参考系有关的物理量,因此动量、功、动能都是与参考系有关的物理量,只有冲量与参考系无关.凡没有提到参考系的问题,都是以地面为参考系的. 2、两个守恒定律是物理学中的重要物理规律,下面把有关两个守恒定律的问题整理列表如下:

动量和冲量知识点

动量和冲量1、动量: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=PP。单位是kg.m/s.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。 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、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,运动状态发生显着化的现象叫做碰撞。 以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。 4、反冲:一个物体在内力作用下分裂为两个部分,一部分向某一方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。反冲遵循动量守恒定律。 5、冲量:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。冲量的表达式P=PP单位为N.s

冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同。 6.动量定理:物体在一个过程始末的动量变化量P等于它在这个过程中所受合外力的冲量P ①动量定理表达式:P=P或P(P′?P)=P P′?PP或P‘?P=P ②动量定理的理解:(1)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同 (2)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P应理解为变力在作用时间内的平均值。动量定理不仅适用于宏观低速物体,对微观和高速运动仍然适用(牛顿第二定律不再适用)

动量守恒弹性碰撞知识点

动量守恒弹性碰撞知识点 一、不同类型的碰撞 (1)非弹性碰撞:碰撞过程中物体往往会发生形变、发热、发声,一般会有动能损失.(2)完全非弹性碰撞:碰撞后物体结合在一起,动能损失最大. (3)弹性碰撞:碰撞过程中形变能够完全恢复,不发热、发声,没有动能损失. 二、弹性碰撞的实验研究和规律 质量m1的小球以速度v1与质量m2的静止小球发生弹性碰撞.根据动量守恒和动能守恒, 得m1v1=m1v1′+m2v2′,1 2 m1v21= 1 2 m1v′21+ 1 2 m2v′22 碰后两球的速度分别为:v′1=m1-m2v1 m1+m2, v′2= 2m1v1 m1+m2 ①若m1>m2,v1′和v2′都是正值,表示v1′和v2′都与v1方向相同.(若m1?m2,v1′=v1,v2′=2v1,表示m1的速度不变,m2以2v1的速度被撞出去) ②若m1

4.对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对非弹性碰撞,碰撞前后有动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失最大. 四、碰撞过程的分析 1.判断依据 在所给条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能,但不管哪种结果必须同时满足以下三条:(1)系统动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2. (2)系统动能不增加,即E kl+E k2≥E′kl+E′k2或p21 2m1+ p22 2m2 ≥ p′21 2m1 + p′22 2m2 . (3)符合实际情况,如果碰前两物体同向运动,则后面的物体速度必大于前面物体的速度,即v后>v前,否则无法实现碰撞.碰撞后,原来在前的物体的速度一定增大,且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度,即v′前≥v′后,否则碰撞没有结束.如果碰前两物体相向运动,则碰后两物体的运动方向不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零.2.爆炸与碰撞的异同 (1)共同点:相互作用的力为变力,作用力很大,作用时间极短,均可认为系统满足动量守恒. (2)不同点:爆炸有其他形式的能转化为动能,所以动能增加;弹性碰撞时动能不变,而非弹性碰撞时通常动能要损失,动能转化为内能,动能减小.

动量和冲量高二物理知识点梳理

动量和冲量高二物理知识点梳理 动量和冲量高二物理知识点梳理 1.动量和冲量 (1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv。是矢量,方向与v的方向相同。两个动量相同必须是大小相等,方向一致。 (2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft。冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定。 2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。表达式:Ft=p-p或Ft=mv-mv (1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。高三物理一轮复习中也需要特别注意。 (2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。 (3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统。对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力。系统内力的作用不改变整个系统的总动量。 (4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。 3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 表达式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 (1)动量守恒定律成立的条件

①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。 ②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的 内力来小得多,可以忽略不计。 ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 (2)动量守恒的'速度具有四性:①矢量性;②瞬时性;③相对 性;④普适性。 4.爆炸与碰撞 (1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量 守恒定律来处理。 (3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位 移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简 化处理。即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。 5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分 物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向 发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的。

第十六章 动量守恒定律知识点总结

第十六章 动量守恒定律知识点总结 一、动量和动量定理 1、动量P (1)动量定义式:P=mv (2)单位:kg ·m/s (3)动量是矢量,方向与速度方向相同 2、动量的变化量ΔP 12P -P P =? (动量变化量=末动量-初动量) 注意:在求动量变化量时,应先规定正方向,涉及到的矢量的正负根据规定的正方向确定。 3/冲量 (1)定义式:I=Ft 物体所受到的力F 在t 时间内对物体产生的冲量为F 与t 的乘积 (2)单位:N ·s (2)冲量I 是矢量,方向跟力F 的方向相同 4、动量定理 (1)表达式:12P -P I =(合外力对物体的冲量=物体动量的变化量) 注意:应用动量定理时,应先规定正方向,涉及到的矢量的正负根据规定的正方向确定。 二、动量守恒定律 1、系统内力和外力 相互作用的两个(或多个)物体,组成一个系统,系统内物体之间的相互作用力,称为内力;系统外其他物体对系统内物体的作用力,称为外力。 2、动量守恒定律: (1)内容:如果一个系统不受外力,或者受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式:22112211v m v m v m v m '+'=+ (两物体相互作用前的总动量=相互作用后的总动量) (3)对条件的理解: ①系统不受外力或者受外力合力为零 ②系统所受外力远小于系统内力,外力可以忽略不计 ③系统合外力不为零,但是某个方向上合外力为零,则系统在该方向上总动量守恒 三、碰撞 1、碰撞三原则: (1)碰前后面的物体速度大,碰后前面的物体速度大,即:碰前21v v ?,碰后21 v v '?'; (2)碰撞前后系统总动量守恒 (3)碰撞前后动能不增加,即222211222211v m 2 1v m 21v m 21v m 21'+'≥+ 2、碰撞的分类Ⅰ (1)对心碰撞:两物体碰前碰后的速度都沿同一条直线。 (2)非对心碰撞:两物体碰前碰后的速度不沿同一条直线。

物理选修35碰撞与动量守恒知识点与习题

碰撞与动量守恒 一、动量与冲量 【例1】质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各就是多大? 【例3】一个物体同时受到两个力F1、F2的作用,F1、F2与时间t的关系如图1所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各就是多少? 二、动量定理 1、求动量及动量变化的方法。 图1 【例1】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变 化就是多少? 【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 1.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向与大小为(D) A.向下,m(v2-v1) B.向下,m(v2+v1)C、向上,m(v2-v1)D.向上,m(v2+v1) 2、质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。求:⑴沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 2、用动量定理求解相关问题 (1).简解多过程问题。 【例3】一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。 . (2)、求解平均力问题 【例4】质量就是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中、已知弹性安全带缓冲时间为1、2s,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均冲量、( g= 10m/s2) (3)、求解曲线运动问题 【例5】以V o =10m/s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m=2kg的小球、忽略空气阻力的作用,g取10m/s2、求抛出后第2s末小球速度的大小、

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析

动量定理与动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 在光滑的水平面上有一质量为2m 的盒子,盒子中间有一质量为m 的物体,如图55-1所示.物体与盒底间的动摩擦因数为μ现给物体以水平速度v 0向右运动,当它刚好与盒子右壁相碰时,速度减为 v 02 ,物体与盒子右壁相碰后即粘在右壁上,求: (1)物体在盒内滑行的时间; (2)物体与盒子右壁相碰过程中对盒子的冲量. 解析:(1)对物体在盒内滑行的时间内应用动量定理得:-μmgt = m mv t 0·-,=v v g 0022 (2)物体与盒子右壁相碰前及相碰过程中系统的总动量都守恒,设碰 撞前瞬时盒子的速度为,则:=+=+.解得=,=.所以碰撞过程中物体给盒子的冲量由动量定理得=-=,方向向右. v mv m v 22mv (m 2m)v v v I 2mv 2mv mv /61001212210v v 0043 点拨:分清不同的物理过程所遵循的相应物理规律是解题的关键. 【例2】 如图55-2所示,质量均为M 的小车A 、B ,B 车上 挂有质量为的金属球,球相对车静止,若两车以相等的速率M 4 C C B 1.8m/s 在光滑的水平面上相向运动,相碰后连在一起,则碰撞刚结束时小车的速度多大?C 球摆到最高点时C 球的速度多大? 解析:两车相碰过程由于作用时间很短,C 球没有参与两车在水平方向的相互作用.对两车组成的系统,由动量守恒定律得(以向左为正):Mv -Mv =

2Mv 1两车相碰后速度v 1=0,这时C 球的速度仍为v ,向左,接着C 球向左上方摆动与两车发生相互作用,到达最高点时和两车 具有共同的速度,对和两车组成的系统,水平方向动量守恒,=++,解得==,方向向左.v C v (M M )v v v 0.2m /s 222M M 4419 点拨:两车相碰的过程,由于作用时间很短,可认为各物都没有发生位移,因而C 球的悬线不偏离竖直方向,不可能跟B 车发生水平方向的相互作用.在C 球上摆的过程中,作用时间较长,悬线偏离竖直方向,与两车发生相互作用使两车在水平方向的动量改变,这时只有将C 球和两车作为系统,水平方向的总动量才守恒. 【例3】 如图55-3所示,质量为m 的人站在质量为M 的小车的右端,处于静止状态.已知车的长度为L ,则当人走到小车的左端时,小车将沿光滑的水平面向右移动多少距离? 点拨:将人和车作为系统,动量守恒,设车向右移动的距离为s ,则人向左移动的距离为L -s ,取向右为正方向,根据动量守恒定律可得M ·s -m(L -s)=0,从而可解得s .注意在用位移表示动量守恒时,各位移都是相对地面的,并在选定正方向后位移有正、负之分. 参考答案 例例跟踪反馈...;;.×·3 m M +m L 4 M +m M H [] 1 C 2h 300v 49.110N s 04M m M 【例4】 如图55-4所示,气球的质量为M 离地的高度为H ,在气球下方有一质量为m 的人拉住系在气球上不计质量的软绳,人和气球恰悬浮在空中处于静止状态,现人沿软绳下滑到达地面时软绳的下端恰离开地面,求软绳的长度.

高中物理知识点 冲量与动量公式总结

高中物理知识点:冲量与动量公式总结 南通仁德教育朱老师总结了高中知识点:冲量与动量公式总结,仅供同学们参考; 1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} 2.冲量:I=Ft {I:冲量(N s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定} 3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} 4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒} 6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能} 7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} 8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) 9.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移} 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;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行

动量、动量守恒定律知识点总结

1 / 3 选修3-5动量知识点总结 一、对冲量的理解 1、I =Ft :适用于计算恒力或平均力F 的冲量,变力的冲量常用动量定理求。 2、I合 的求法: A 、若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,则I 合=F 合.t B 、若不同阶段受力不同,则I 合为各个阶段冲量的矢量和。 1、意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。 2、矢量性:ΔP的方向由v ?决定,与1p 、2p 无必然的联系,计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解: 1、研究对象:相互作用的物体所组成的系统 2、条件: A 、理想条件:系统不受外力或所受外力有合力为零。 B 、近似条件:系统内力远大于外力,则系统动量近似守恒。 C 、单方向守恒:系统单方向满足上述条件,则该方向系统动量守恒。 结论:等质量 弹性正碰 时,两者速度交换。 依据:动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法: 碰撞前后系统动量守恒;系统的动能不增加;速度符合物理情景。 动能和动量的关系:m p E K 22 = K mE p 2= 六、反冲运动: 1、定义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。 2、规律:系统动量守恒 3、人船模型: 条件:当组成系统的2个物体相互作用前静止,相互作用过程中满足动量守恒。 七、临界条件: “最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的处理关键是——系统各组成部分具有共同的速度v 。 八、动力学规律的选择依据: 1、题目涉及时间t,优先选择动量定理; 2、题目涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒; 3、题目涉及位移s,优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律; 4、题目涉及运动的细节、加速度a,则选择牛顿运动定律+运动学规律; 九、表达规范:说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。 典型练习 一、基本概念的理解:动量、冲量、动量的改变量 1、若一个物体的动量发生了改变,则物体的( ) A、速度大小一定变了 B 、速度方向一定变了 C 、速度一定发生了改变 D 、加速度一定不为0 2、质量为m 的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端,所用的时间为t , 斜面倾角为θ。则( ) A 、物体所受支持力的冲量为0 B 、物体所受支持力冲量为θcos mgt C 、重力的冲量为mgt D 、物体动量的变化量为 θsin mgt 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧,质量为 m 的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v 运动,并和弹簧发生碰撞,小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中,弹簧对小球的冲量I 的大小和弹簧对小球所做的功W 分别为: A 、I =0、 W =mv 2 B 、I=2mv 、W = 0 C 、I =m v、 W = mv 2/2 D 、I=2mv 、 W = mv 2 /2 二、动量定理的应用: 4、下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是:( ) A 、匀速圆周运动 B 、自由落体运动 C 、平抛运动 D、匀减速直线运动

最新选修3-5动量守恒定律知识点

选修3-5 动量守恒定律知识点 动量守恒定律、碰撞、 反冲现象知识点归纳总结 一.知识总结归纳 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。例如:钢球、玻璃球、微观粒子间的碰撞。 (2)一般碰撞——碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失.例如:木制品、橡皮泥球的碰撞。 (3)完全非弹性碰撞——碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。上述三种情况均不含其它形式的能转化为机械能的情况。 一维弹性碰撞的普适性结论: 在一光滑水平面上有两个质量分别为、的刚性小球A和B,以初速度、运动,若它们能发生碰撞(为一维弹性碰撞),碰撞后它们的速度分别为和。我们的任务是得出用、、、表达和的公式。 、、、是以地面为参考系的,将A和B看作系统。 由碰撞过程中系统动量守恒,有……① 有弹性碰撞中没有机械能损失,有……② 由①得 由②得 将上两式左右相比,可得 即或……③ 碰撞前B相对于A的速度为,碰撞后B相对于A的速度为,同理碰撞前A相对于B的速度为,碰撞后A相对于B的速度为,故③式为或, 其物理意义是: 碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B相对于A的速度大小相等,方向相反; 碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相对于B的速度大小相等,方向相反; 故有:

动量与动量守恒定律练习题(含参考答案)

高二物理3-5:动量与动量守恒定律 1.如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知 运动员的质量m =70kg ,初速度v 0=5m/s 。若经过1s 时,速度为v = 5m/s ,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g =10m/s 2 ,不计空气阻力): ( ) A. 700 kg·m/s B. 350 kg·m/s B. C. 350(-1) kg·m/s D. 350(+1) kg·m/s 2.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A 球的动量p A =9kg?m/s ,B 球的动量p B =3kg?m/s .当A 追上B 时发生碰撞,则碰后A 、B 两球的动量可能值是( ) A .p A ′=6 kg?m/s ,p B ′=6 kg?m/s B .p A ′=8 kg?m/s ,p B ′=4 kg?m/s C .p A ′=﹣2 kg?m/s ,p B ′=14 kg?m/s D .p A ′=﹣4 kg?m/s ,p B ′=17 kg?m/s 3.A 、B 两物体发生正碰,碰撞前后物体A 、B 都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。由图可知,物体A 、B 的质量之比为: ( ) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 3∶1 4.在光滑水平地面上匀速运动的装有砂子的小车,小车和砂子总质量为M ,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为: ( ) A. v 0 B. 0Mv M m - C. 0mv M m - D. ()0M m v M - 5.在光滑水平面上,质量为m 的小球A 正以速度v 0匀速运动.某时刻小球A 与质量为3m 的静止 小球B 发生正碰,两球相碰后,A 球的动能恰好变为原来的14.则碰后B 球的速度大小是( ) A.v 02 B.v 06 C.v 02或v 06 D .无法确定

动量定理知识点及题型解析

第6章第1课时动量动量定理 考点内容要求考纲解读 动量,冲量,动量定理Ⅱ本章是高考考查的重点,主要考查动量和 能量的综合、动量守恒与牛顿运动定律、运动 学规律、机械能知识的综合,考试题目往往涉 及多个物体、多个过程,必须灵活选取研究对 象,巧妙运用动量的观点、能量的观点等,才 能顺利求解. 预计本章在高考中,还将以综合考查为 主,综合牛顿运动定律、动量定理、动能定理、 动量守恒定律、机械能守恒定律等知识进行考 查.题型以计算题为主,难度中等以上.命题 背景多与碰撞、反冲、平抛运动、圆周运动等 相联系,侧重考查学生分析问题、解决问题的 能力. 动量守恒定律Ⅱ 动量知识和机械能知识的应用(包 括碰撞、反冲、火箭) Ⅱ 实验:验证动量守恒定律 说明:动量定理和动量守恒定律的 应用只限于一维的情况 2.掌握并能应用动量定理进行有关计算及解释有关现象. ?考点梳理 一、动量和冲量 1.动量 (1)定义:物体的质量和速度的乘积. (2)表达式:p=mv.单位:千克米每秒(kg·m/s). (3)动量的三性 ①矢量性:方向与速度的方向相同. ②瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,动量定义中的速度是瞬时速度,是针对某一时刻而 言的. ③相对性:大小与参考系的选择有关,通常情况是指相对地面的动量. (4)动量与动能的大小关系:p=2mE k. 2.冲量 (1)定义:力和力的作用时间的乘积. (2)表达式:I=Ft.单位:牛秒(N·s)

(3)矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定. (4)物理意义:表示力对时间的积累. (5)作用效果:使物体的动量发生变化. 二、动量定理 1.内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量的变化. 2.表达式:Ft=Δp=p′-p. 3.矢量性:动量变化量的方向与冲量方向相同,还可以在某一方向上应用动量定理. 1.[对动量概念的考查] 下列关于动量的说法中正确的是() A.质量大的物体动量一定大 B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同 C.一个物体的速率改变,它的动量不一定改变 D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变 答案 D 解析根据动量的定义p=mv,它由速度和质量共同决定,故A错;又因动量是矢量,它的方向与速度方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,方向不一定相同,故B错;一个物体速率改变则它的动量大小一定改变,故C错;物体的运动状态变化指速度发生变化,它的动量也就发生了变化,故D对. 2.[对冲量概念的考查] 关于冲量,下列说法正确的是() A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止物体上的力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体受力的方向 答案 A 解析力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量就发生了变化.因此说冲量是物体动量变化的原因,A选项正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I=Ft,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化情况是所有作用在物体上的力共同产生的效果,所以B选项不正确;物体所受冲量I=Ft与物体的动量的大小p=mv无关,C选项不正确;冲量是一个过程量,只有在某一过程中力的方向不变时,冲量的方向才与力的方向相同,故D选项不正确. 3.[动量定理的理解与应用]

相关文档
相关文档 最新文档