1162 动量守恒定律题库学生版.doc

内容 基本要求 略高要求 较高要求 动量守恒定律及其应用 理解动量守恒定律 运用动量守恒定律解答简单及中档问题 将动量与机械能及其它知识结合进行考查 弹性碰撞和非弹性碰撞 了解弹性碰撞和非弹性碰撞 理解弹性碰撞和非弹性碰撞中动量和能量特征 知识点1 动量 1．定义：物体的质量和速度的乘积称为物体的动量，用表示，，单位：． 2．理解要点 （1）矢量性：物体动量的方向与物体瞬时速度方向相同；动量的运算遵循矢量运算的平行四边形定则；动量相同必须是动量的大小相等，方向相同． （2）瞬时性：通常所说的物体的动量指物体某一瞬时的动量，因此，计算某一时刻物体的动量，应取该时刻物体的速度． （3）动量和动能的区别与联系 ①动量是矢量，动能是标量，因此物体的动量发生变化，动能不一定变化；而物体的动能发生变化时，其动量一定变化． ②因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体受到外力的冲量；动能是标量，引起动能变化的原因亦是标量，即外力对物体做功． ③动量和动能都与物体的质量有关，两者从不同角度描述了运动物体的特征，两者都是状态量，且二者大小间存在关系式 （4）动量的变化量：所谓动量的变化量是指物体的末动量与物体的初动量之差，即．由于动量是矢量，因此动量的变化也是矢量，运算应遵循矢量运算的平行四边形定则． 知识点2 动量守恒定律 1．动量守恒定律的内容及形式 （1）内容：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． （2）表达式的几种形式 ① ② ③ ④ 2．动量守恒定律的适用条件 （1）系统不受外力的作用． （2）系统虽受外力作用，但合外力为零． （3）系统受合外力不为零，但某一方向上不受外力或受合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒． （4）系统受合外力不为零，但合外力远小于系统内物体间的相互作用力（即内力），则系统的动量依然可视为守恒．（如爆炸、碰撞等） 3．动量守恒定律的适用范围 （1）不但适用于低速运动问题，而且适用于高速运动问题． （2）不但适用于宏观物体，而且适用于电子、质子、中子等微观粒子． 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一． 4．应用动量守恒定律应注意的问题 （1）动量守恒定律的系统性：研究对象是相互作用的物体组成的系统．系统“总动量保持不变”，不是仅指系统的初、末两个时刻的总动量相等，而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，但不能认为系统内的每一个物体的动量都保持不变． （2）动量守恒定律的矢量性：动量守恒定律是一个矢量式，当系统内各物体相互作用前后的速度在同一直线上，应用动量守恒定律时，要先规定好正方向，将矢量运算简化为带正、负号的代数运算． （3）动量守恒定律的相对性：系统内各物体相互作用前后的速度都必须相对同一惯性参考系，一般以地面为参考系．地球及相对地球静止或相对地球匀速直线运动的物体即为惯性系．所以在应用动量守恒定律研究地面上物体的运动时，一般以地球为参考系．如果题目中告诉的速度是物体间的相对速度，则要把它变换成对地的速度． （4）动量守恒定律中状态的同时性：动量是个状态量，具有瞬时意义，动量守恒定律指的是系统任一瞬间的动量总和不变，因此系统内相互作用前的总动量中、必须是作用前同一时刻两物体的瞬时速度；相互作用后的总动量中必须是作用后同一时刻两物体的瞬时速度． 5．应用动量守恒定律解题步骤 （1）选定研究对象，明确系统包括哪几个物体． （2）进行受力分析，判断系统动量是否守恒（或某一方向上是否守恒）． （3）规定正方向，确定初末状态动量． （4）由动量守恒定律列式求解． （5）必要时进行讨论． 知识点3 动量守恒定律的应用 1．爆炸和碰撞具有一个共同特点：即相互作用的力为变力，作用时间极短，作用力大，且远远大于系统受到的外力，故均可用动量守恒定律来处理． 2．爆炸过程中，因有其他形式的能转化为动能，故系统的动能增加． 3．碰撞的三种常见情形及碰后情形的预测方法 （1）碰撞：两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞．由于作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认为系统均动量守恒． 如图所示是弹性碰撞的全过程，可分为挤压阶段和恢复阶段．碰撞又分弹性碰撞（碰撞前后系统动能不变）、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞（碰后各物体具有相同的速度）三种． （2）三种碰撞 ①两物体碰撞后合为一个整体，以某一共同速度运动，称为完全非弹性碰撞．此类碰撞中动能损失最多，即动能转化为其他形式的能的值最多． ②两物体碰撞后，动能无损失，称为完全弹性碰撞．令碰撞两物体质量分别为、，碰撞前速度分别为、，则发生完全弹性碰撞后，末速度分别为： ， 这两个公式是矢量式，除能给出速度大小外，其正、负性表明速度的方向．当两相等质量的物体发生弹性碰撞时，由上式可知，其速度互换，这是一个