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动量守恒的解题

【 发布作者 JY1923
动量守恒篇
动量守恒定律是自然界普遍适用的定律之一,因此是每年高考必考的内容。对动量守恒定律的考察点,主要是确定相互作用的物体作用前后的各种状态参量。 动量守恒主要是以以圆周运动,平抛运动为模型,考察综合运用动量守恒解决问题的能力。动量守恒定律在研究微观粒子方面的应用,与电场磁场的结合,组成过程复杂的综合应用题。
下面对动量守恒的知识点及应用题型作简要的介绍
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.
  (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:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ′+m 2 v 2 ′
 (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.
 (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
 (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.
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