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      2017高中物理3-5動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)

      時(shí)間: 鳳婷983 分享

      2017高中物理3-5動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)

        高中物理動(dòng)量相關(guān)知識(shí)是指與動(dòng)量有關(guān)的基本概念、基本規(guī)律和基本實(shí)驗(yàn),這也是高考物理考試中必考的知識(shí)點(diǎn)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧形锢韯?dòng)量知識(shí)點(diǎn),希望對你有幫助。

        高中物理3-5動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)

        1.動(dòng)量和沖量

        (1)動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等,方向一致.

        (2)沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft.沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定.

        2. ★★動(dòng)量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化.表達(dá)式:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv

        (1)上述公式是一矢量式,運(yùn)用它分析問題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向.

        (2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.

        (3)動(dòng)量定理的研究對象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量.

        (4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.

        ★★★ 3.動(dòng)量守恒定律:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.

        (1)動(dòng)量守恒定律成立的條件

       ?、傧到y(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.

       ?、谙到y(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,可以忽略不計(jì).

       ?、巯到y(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.

        (2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時(shí)性;③相對性;④普適性.

        4.爆炸與碰撞

        (1)爆炸、碰撞類問題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律來處理.

        (2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加,在碰撞過程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能不可能增加,一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

        (3)由于爆炸、碰撞類問題作用時(shí)間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過程作為一個(gè)理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng).

        5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)量變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的.

        高中物理3-5動(dòng)量題型

        一個(gè)題型是人船模型,所謂人船模型就是一個(gè)質(zhì)量為m的人站在一個(gè)質(zhì)量為M的船尾,船的長度為L(人可以看做質(zhì)點(diǎn),忽略船與空氣和水的摩擦),當(dāng)人從船頭走到船尾的時(shí)候,問船走了多大的距離?

        這是個(gè)典型的兩體問題,因系統(tǒng)動(dòng)量守恒,人在行走的過程中船要向反的方向運(yùn)動(dòng),這樣人走的快船也走的快,人慢船也慢,人停止船也停止運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過分析可知,人相對地的位移和船相對地的位移之和等于船的長度,這是解題的關(guān)鍵。

        另個(gè)題型是子彈打木塊模型,所謂的子彈打木塊的模型就是在光滑的水平地有個(gè)質(zhì)量為M的木塊,一個(gè)質(zhì)量為m的子彈水平射入木塊中,最后和木塊共同運(yùn)動(dòng)。這個(gè)模型涉及動(dòng)量守恒和能量守恒,即子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,子彈和木塊組成的系統(tǒng)能量守恒,子彈減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為木塊增加的動(dòng)能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能。動(dòng)量守恒與能量守恒是解題的關(guān)鍵。

        高中物理3-5動(dòng)量典型例題

        例1. 如圖1所示的裝置中,木塊B與水平面間接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起做為研究對象(系統(tǒng)),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中(   )

        A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒

        B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒

        C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒

        D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒

        分析:合理選取研究對象和運(yùn)動(dòng)過程,利用機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒的條件分析。

        如果只研究子彈A射入木塊B的短暫過程,并且只選A、B為研究對象,則由于時(shí)間極短,則只需考慮在A、B之間的相互作用,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,但此過程中存在著動(dòng)能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化,所以A、B系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。本題研究的是從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程,而且將子彈、木塊和彈簧合在一起為研究對象,在這個(gè)過程中有豎直墻壁對系統(tǒng)的彈力作用,(此力對系統(tǒng)來講是外力)故動(dòng)量不守恒。

        解答:由上面的分析可知,正確選項(xiàng)為B

        例2. 質(zhì)量為m1=10g的小球在光滑的水平面上以v1=750px/s的速率向右運(yùn)動(dòng),恰遇上質(zhì)量m2=50g的小球以v2=250px/s的速率向左運(yùn)動(dòng),碰撞后,小球m2恰好停止,那么碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?

        分析:由于兩小球在光滑水平面上,以兩小球組成的系統(tǒng)為研究對象,該系統(tǒng)沿水平方向不受外力,因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

        解答:碰撞過程兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

        設(shè)v1的方向,即向右為正方向,則各速度的正負(fù)及大小為:

        v1=750px/s,v2=-250px/s,=0

        據(jù):m1v1+m2v2=

        代入數(shù)值得:=-500px/s

        則小球m1的速度大小為500px/s,方向與v1方向相反,即向左。

        說明: 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法

        (1)分析題意,明確研究對象

        在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí),通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).對于比較復(fù)雜的物理過程,要采用程序法對全過程進(jìn)行分段分析,要明確在哪些階段中,哪些物體發(fā)生相互作用,從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。

        (2)要對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析

        弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力,哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件,判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒。

        (3)明確所研究的相互作用過程,確定過程的始、末狀態(tài)

        即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式。

        注意:在研究地面上物體間相互作用的過程時(shí),各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷怠?/p>

        (4)確定好正方向建立動(dòng)量守恒方程求解。


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