第七讲 动量与能量问题
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动量与能量综合专题一、动量守恒定律动量守恒定律是物理学中的一个重要定律,它表述的是物体动量的变化遵循一定的规律。
当两个或多个物体相互作用时,它们的总动量保持不变。
这个定律的适用范围非常广泛,从微观粒子到宏观宇宙,只要有物体之间的相互作用,就可以应用动量守恒定律来描述。
在理解动量守恒定律时,需要注意以下几点:1、系统:动量守恒定律适用于封闭的系统,即系统内的物体之间相互作用,不受外界的影响。
2、总动量:动量的变化是指物体之间的总动量的变化,而不是单个物体的动量变化。
3、方向:动量是矢量,具有方向性。
在计算动量的变化时,需要考虑动量的方向。
二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的另一个重要定律,它表述的是能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律的适用范围同样非常广泛,从微观粒子到宏观宇宙,只要有能量的转化和转移,就可以应用能量守恒定律来描述。
在理解能量守恒定律时,需要注意以下几点:1、封闭系统:能量守恒定律适用于封闭的系统,即系统内的能量之间相互转化和转移,不受外界的影响。
2、转化与转移:能量的转化和转移是不同的。
转化是指一种形式的能量转化为另一种形式的能量,而转移是指能量从一个物体转移到另一个物体。
3、方向:能量的转化和转移是有方向的。
在计算能量的变化时,需要考虑能量的方向。
三、动量与能量的综合应用在实际问题中,动量和能量往往是相互的。
当一个物体受到力的作用时,不仅会引起物体的运动状态的变化,还会引起物体能量的变化。
因此,在解决复杂问题时,需要综合考虑动量和能量的因素。
例如,在碰撞问题中,两个物体相互作用后可能会发生弹射、粘合、破碎等情况。
这些情况的发生不仅与物体的动量有关,还与物体的能量有关。
如果两个物体的总动量不为零,它们将会继续运动;如果两个物体的总能量不为零,它们将会继续发生能量的转化和转移。
因此,在解决碰撞问题时,需要综合考虑物体的动量和能量因素。
四、总结动量守恒定律和能量守恒定律是物理学中的两个重要定律,它们分别描述了物体动量的变化和能量的转化和转移遵循的规律。
动量与能量守恒动量与能量是物理学中的两个基本概念,它们在物理过程中扮演着重要的角色。
本文将探讨动量与能量守恒的概念及其在现实生活中的应用。
一、动量守恒动量是物体运动状态的重要属性,定义为质量乘以速度。
动量的守恒原理指出,在一个封闭系统中,物体之间的总动量保持不变。
换句话说,当物体在封闭系统中发生碰撞或相互作用时,它们的动量之和保持不变。
动量守恒定律可以应用于各种物理过程,比如碰撞、弹性和非弹性碰撞等。
碰撞是指两个物体之间的相互作用,分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
在弹性碰撞中,物体之间没有能量损失,动量守恒成立。
而在非弹性碰撞中,物体之间发生能量转化,但总动量依然保持不变。
动量守恒原理对现实生活中的许多情况都具有重要意义。
例如,汽车碰撞事故中,当两辆车相撞时,根据动量守恒定律可以计算出碰撞前后的速度和动量变化,从而推断事故的严重程度。
二、能量守恒能量是物体产生变化和执行工作所必需的属性。
能量可以分为动能和势能,动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。
能量守恒原理指出,在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
也就是说,能量在一个系统内可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持恒定。
能量守恒原理在日常生活中有许多应用。
例如,弹跳运动中的能量转化。
当一个物体从高处掉落到地面时,它具有势能,当碰触地面后产生弹跳,一部分势能转化为动能,使物体反弹起来。
通过能量守恒原理,我们可以计算出物体反弹的高度和速度。
三、动量与能量守恒的关系动量和能量的守恒是物理学中最基本的关系之一。
动量守恒可以看作是能量守恒的一种特例,因为能量守恒涉及到物体的动能和势能的转化,而动量守恒只涉及物体的动量。
在一些情况下,动量守恒和能量守恒可以同时适用。
例如,当两个质量相同的物体以相同的速度碰撞时,发生的是完全弹性碰撞。
在这种情况下,动量守恒和能量守恒同时成立,因为碰撞前后的动量和能量都保持不变。
然而,对于一般情况下的碰撞,动量守恒和能量守恒不一定同时成立。
动量与能量守恒动量和能量是物理学中两个重要的守恒量,它们对于理解和描述各种物理现象都具有重要作用。
本文将介绍动量和能量守恒的概念、原理以及在实际应用中的重要性。
一、动量守恒动量是物体运动中的基本物理量,定义为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。
当一个物体不受外力作用时,它的动量保持不变,这就是动量守恒的基本原理。
动量守恒定律可以用数学公式表示如下:\[ m_{1}v_{1}+m_{2}v_{2}=m_{1}v'_{1}+m_{2}v'_{2} \]其中,m和v分别代表物体的质量和速度。
这个公式表示了两个物体碰撞前后动量的守恒关系。
根据动量守恒定律,系统内外力的合力为零时,系统的总动量保持不变。
动量守恒在许多物理问题中都有广泛的应用,例如汽车碰撞、弹道学、运动物体的跳跃等。
通过分析动量守恒,可以预测物体运动的轨迹和速度变化。
二、能量守恒能量是物体运动和变化的基本原因,它存在于各种物理系统中。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。
能量守恒定律可以用数学公式表示如下:\[ E_{i} = E_{f} \]其中,\(E_{i}\)代表系统的初始能量,\(E_{f}\)代表系统的最终能量。
这个公式表明,在一个封闭系统中,能量总量在时间上保持不变。
能量守恒在物理学中起着重要的作用,它可以解释和预测各种物理现象,例如机械能守恒、热能守恒和化学能守恒等。
通过分析能量守恒,可以计算物体的动能、势能和热能的变化。
三、动量与能量守恒的关系动量和能量守恒是物理学中两个独立但相互联系的概念。
它们在某些情况下可以相互转化,但在大多数情况下是独立守恒的。
例如,在完全弹性碰撞中,动量守恒和能量守恒同时成立。
动量守恒可以用来确定碰撞物体的速度变化,而能量守恒可以用来确定碰撞物体的动能变化。
在这种情况下,动量和能量都守恒,并且可以相互转化。
动量和能量综合问题例析
动量和能量是物理学中最基础也是最重要的概念之一。
它们之间的关系
前五个世纪已进入各种相关科学的潮流,有各种综合实例让我们去分析和探索。
动量定义为物体所拥有的惯性,是物体移动时所产生的物理量,即动量
定义为物体的质量和速度的乘积,且它是一个守恒量,既不会减少,也不会
增加。
只有在力与动态平衡时,物体的动量才能保持稳定。
能量是物体发生变化时所拥有的量,它可以是动能、热能、电能等,它
至少有一种形式在变化,而另一种形式保持不变。
不像动量是守恒量,能量
却不是,能量在转化或消耗的过程中可会增加或减少。
实际上,动量和能量之间有相互联系和转化的规律,定义了它们之间有
某种影响的关系,其中又称为“动能定律”,即动能和动量之间是有相互联
系和转化的,当动量改变时,物体的动能也会随之改变,或反之,当动能发
生变化时,物体的动量也会改变。
举个例题:一弹球从高度h发射到地面,根据动能定律,给出该弹球从
发射到着陆的能量和转换过程:在发射时,弹球的动能为:Ea=mgh;发射时
的动量为:Pa=0。
然后当它准备落地时,弹球的动量已经为它提供了
Pb=2mv;而动能则被消耗为Eb=mgh,即与发射时相同,这里将发射落地两
个过程中速度&动量及动能转移做了对比。
总之,动量和能量之间是有相互联系和转化的,当其中一个改变的时候,另一个也会随之改变,这是一个重要的物理概念需要人们去分析和探索。
物理学中的动量与能量守恒在物理学中,动量与能量的守恒定律是两个基本原理,无论是天体运动还是微观粒子的相互作用,都能够通过这两个定律进行解释和预测。
本文将深入探讨动量与能量守恒的含义、应用以及相关的实验验证。
动量守恒指的是,一个系统的总动量在任何情况下都保持不变。
动量是描述质点运动状态的物理量,它是质量与速度的乘积。
当一个物体在没有外力作用的情况下运动,其动量保持不变。
这种守恒现象可以通过实验进行验证。
例如,可以观察一个静止的小球受到一个撞击后的运动情况。
实验结果表明,小球在撞击后会获得一定的速度,但是整个系统的动量总和保持不变。
能量守恒是宇宙中另一个重要的定律。
能量是物体进行工作所需的能力,它有很多形式,如动能、势能、热能等。
根据能量守恒定律,一个封闭系统中的总能量在任何情况下都保持不变。
这意味着能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量的数量不会改变。
动量守恒与能量守恒是密切相关的。
动量转移可以导致能量的转化,而能量的转化也可以导致动量的变化。
例如,在碰撞中,动能可以转化为其他形式的能量,比如声能或形变能。
而在弹性碰撞中,动量与能量都得到保持,即动量与能量守恒。
动量与能量守恒定律在很多实际问题中都有广泛应用。
在机械系统中,我们可以利用动量守恒来解释砲弹射击、车辆碰撞等情况。
在天体物理学领域,动量守恒可以解释行星运动、恒星爆发等现象。
在核反应中,能量守恒可以帮助我们理解核能的释放和利用。
动量与能量守恒的实验验证也是物理学家们一直致力于的研究领域之一。
通过实验观察和记录,我们可以验证这两个守恒定律的正确性,并且进一步完善我们对物理规律的认识。
例如,利用碰撞试验和能量传递分析,我们可以验证动量守恒的定律,并通过精确的测量和计算,验证能量守恒的正确性。
在科技的不断发展下,动量与能量守恒的应用也在不断扩展。
例如,在交通安全领域,我们可以通过研究动能转化和动量守恒规律,设计出更安全的汽车结构和保护措施。
力学中的动量与能量的守恒力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。
动量和能量是力学中两个基本的物理量,它们在物体运动过程中起着至关重要的作用。
本文将从动量守恒和能量守恒的角度来探讨力学中这两个关键概念的原理和应用。
1. 动量守恒原理动量是描述物体运动状态的物理量,它等于物体质量乘以速度。
动量的守恒原理指的是一个系统中的总动量在没有受到外力作用时保持不变。
动量守恒定律可以简述为:对于一个封闭系统中的物体,总动量在时间内保持恒定。
这意味着在没有外界力的情况下,物体的动量不会发生改变。
例如,打击一个静止的球,当球受到撞击后,动量在球体内部重新分配,但整个系统的总动量保持不变。
2. 动量守恒的应用动量守恒原理在实际生活中有着广泛的应用。
其中一个典型例子是汽车碰撞。
在车辆碰撞事故中,当两辆车相撞时,它们的动量发生改变。
根据动量守恒原理,车辆碰撞前后的总动量应该保持不变。
因此,根据碰撞前后的速度和质量,我们可以计算出碰撞后车辆运动的状态。
此外,动量守恒原理还可以应用于火箭推进系统、弹道学和运动力学的研究中。
这些应用进一步验证了动量守恒原理的重要性,并为人们提供了基础的物体运动描述和预测能力。
3. 能量守恒原理能量是物体所具有的做功能力,它是物体的物理属性。
能量守恒原理是指在一个封闭系统中,总能量在一个过程中保持不变。
根据能量守恒原理,能量可以相互转化,但总能量的大小始终保持不变。
一个典型的例子是弹簧。
当弹簧压缩时,机械能转化为弹性势能。
而当弹簧释放时,弹性势能转化为机械能。
无论是在机械领域还是其他领域,总能量守恒原理都是一个普遍适用的规律。
4. 能量守恒的应用能量守恒原理在能源领域有着重要的应用。
例如,在水电站中,流动的水通过水轮机进行转化,将水的动能转换为机械能。
而机械能通过电机转化为电能,最终为人们提供可靠的电力。
此外,能量守恒也应用于热力学、核能研究以及光学等领域。
通过总结能量的转化规律,科学家们能够深入理解不同领域中的物理过程,并应用于实际应用中。
高中物理动量和能量问题解题技巧总结在高中物理学习中,动量和能量问题是我们经常遇到的一类题型。
解决这类问题需要我们掌握一些解题技巧和方法。
本文将总结一些高中物理动量和能量问题的解题技巧,帮助学生和家长更好地应对这类题目。
一、动量问题解题技巧1. 掌握动量守恒定律:在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
这一定律是解决动量问题的基础,我们在解题时要根据题目中给出的条件判断是否可以应用动量守恒定律。
例如,有一题如下:小明用一定质量的弹球A和另一质量相同的弹球B进行弹球实验,当弹球A以速度v向弹球B发射,两球发生碰撞后,弹球B以速度2v向后弹射。
求弹球A的速度。
解析:根据题目中给出的条件,我们可以知道碰撞前后系统的总动量保持不变。
设弹球A的速度为v',根据动量守恒定律可得:mv = m(2v) + mv'化简得:v' = -v2. 利用动量变化率求解:有些题目中给出的是物体的动量变化率,我们可以利用这一信息求解。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F作用下,速度从v1变为v2,求力F的大小。
解析:根据动量变化率的定义,动量变化率等于力的大小乘以时间。
设动量变化率为Δp,时间为Δt,根据定义可得:Δp = FΔt化简得:F = Δp/Δt二、能量问题解题技巧1. 利用能量守恒定律:在没有能量损失的情况下,系统的总能量保持不变。
我们可以根据能量守恒定律解决能量问题。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体从高为h的位置自由下落,求它达到地面时的速度。
解析:根据能量守恒定律,物体的势能转化为动能,我们可以利用这一关系求解。
设物体达到地面时的速度为v,根据能量守恒定律可得:mgh = 1/2 mv^2化简得:v = √(2gh)2. 利用功的定义求解:有些题目中给出的是力和物体位移的关系,我们可以利用功的定义求解。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F的作用下,沿着水平方向从位置A移动到位置B,求物体所受的总功。
动量和能量相关问题
1、如图所示,弧形轨道与水平轨道平滑连接,轨道每处都是光滑的,且水平部分足够长.质量为m 1的A 球由静止从弧形轨道滑下,在水平轨道与质量为m 2的B 球发生弹性对心碰撞.要使两球能发生第二次碰撞,两球质量应满足怎样的关系?
2、如图所示,在光滑水平地面上,质量为M 的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m 的小球,轻绳的长度为L .此装置一起以速度v 0向右滑动.另一质量也为M 的滑块静止于上述装置的右侧.当两滑块相撞后,便粘在一起向右运动,求:
①两滑块相撞过程中损失的机械能;
②当小球向右摆到最大高度时两滑块的速度大小.
3、如图,车厢的质量为M ,长度为L ,静止在光滑水平面上,质量为m 的木块(可看成质点)以速度v 0无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以速度v 02
向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?
4、如图所示,一质量为M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木
块A ,M=3m ,A 、B 间动摩擦因数为μ,现给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度v 0,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后A 不会滑离B ,求:
①A 、B 最后的速度大小和方向;
②要使A 最终不脱离B ,平板车B 的最短长度为多少
③从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小.
5、如图所示,在光滑的水平面上放置一质量为m 的小车,小车上有一半径为R 的4
1光滑的弧形轨道,设有一质量为m 的小球,以v 0的速度,方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动,达到某一高度h 后,又沿轨道下滑,试求h 的大小及小球刚离开轨道时的速度.。
动量与能量的守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律是物理学中两个基本的守恒定律。
本文将从概念、原理和应用等方面阐述动量与能量的守恒定律。
一、动量守恒定律动量是物体运动的量度,与物体的质量和速度有关。
动量守恒定律指出,在没有外力作用时,一个系统的总动量保持不变。
动量守恒定律的数学表达式为:对于一个孤立系统,其初态和末态动量之间的差等于系统内部作用力的冲量。
动量守恒定律可以应用于众多实际问题,例如碰撞、爆炸等。
在碰撞问题中,如果系统内部没有外力作用,那么两个物体的总动量在碰撞前后保持不变。
这意味着一个物体的速度增加,另一个物体的速度必然减小。
二、能量守恒定律能量是物体或系统进行工作或产生热的能力。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律的数学表达式为:对于一个封闭系统,其初态和末态的能量之差等于系统所做的功与系统所接受的热之和。
能量守恒定律适用于各种能量转化的过程,包括机械能转化、热能转化和化学能转化等。
例如,一个物体从高处自由下落,其势能逐渐转化为动能,而且在空气阻力下逐渐转化为热能。
三、动量守恒与能量守恒的关系动量守恒和能量守恒是物理世界中两个独立而又相互关联的守恒定律。
动量守恒定律和能量守恒定律都描述了物理系统在各种变化中某一物理量的守恒情况,但两者关注的物理量不同。
动量守恒侧重于物体的运动状态,而能量守恒则侧重于物体的能量变化。
在某些情况下,动量守恒和能量守恒可以相互影响和转化。
例如,在完全弹性碰撞中,动能守恒和动量守恒同时适用。
在这种碰撞中,物体之间没有能量损失,同时总动量也保持不变。
四、应用举例动量守恒和能量守恒定律在实际问题中有广泛的应用。
下面以两个具体例子作进一步说明。
例一:弹性碰撞考虑两个质量分别为m1和m2的物体碰撞的情况。
由于没有外力作用,根据动量守恒定律,我们可以得到:m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f其中,m1v1i和m2v2i分别表示碰撞前两个物体的动量,m1v1f和m2v2f表示碰撞后两个物体的动量。
第七讲 动量与能量知识网络知识点一动量的概念(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量,公式:p =mv (2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应. (3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同.(4)动量的变化:0p p p t -=∆ 由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则.(5)动量与动能的关系:k mE P 2=,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的.【例1】如图6-1-1一个质量是0.2kg 的钢球,以2m/s 的速度射到坚硬的大理石板上,立即反弹,速度大小仍为2m/s【规律总结】动量是一个矢量,动量的方向和速度方向相同,所以只要物体的速度大小或方向发生变化,动量就一定发生变化.例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量,而做匀速圆周运动的物体,由于速度方向不断在改变,即使其动量大小不变,但因其方向不断改变,所以其动量是一变量. 知识点二 冲量的概念(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应.(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同).如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同.如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向.对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出.(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量.对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求.(5)要注意的是:冲量和功不同.恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量.特别是力作用在静止的物体上也有冲量.【例2】恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图6-1-2所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t ,下列说法正确的是( )A .拉力F 对物体的冲量大小为零B .拉力F 对物体的冲量大小为FtC .拉力F 对物体的冲量大小是Ft cos θD .合力对物体的冲量大小为零【解析】按照冲量的定义,物体受到恒力F 作用,其冲量为Ft ,物体因为静止,合外力为0,所以合力冲量为0.【易错提示】力对物体有冲量作用必须具备力和该力作用下的时间两个条件.只要有力并且作用一段时间,那么该力对物体就有冲量作用,所以冲量是过程量.需要注意的是冲量和功不同.恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量.特别是力作用在静止的物体上也有冲量. 知识点三 动量定理(1)动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化.既I =Δp (2)动量定理的理解①动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度.这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和).②动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系.③现代物理学把力定义为物体动量的变化率:t P F ∆∆=(牛顿第二定律的动量形式).④动量定理的表达式是矢量式.在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正. 遇到涉及力、时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便.图6-1-2【例3】 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【真题】(2006•全国理综) 一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v .在此过程中,( )A .地面对他的冲量为mv +mg Δt ,地面对他做的功为21mv 2B .地面对他的冲量为mv+mg Δt ,地面对他做的功为零。
动量传递与动能转化动量传递与动能转化是物理学中重要的概念,它们描述了物体在相互作用过程中的能量转换和传递。
本文将从动量与动能的定义入手,介绍它们之间的关系,并通过实例展示动量传递与动能转化的过程。
一、动量与动能的定义动量是物体运动的一个重要物理量,它定义为物体的质量乘以其速度。
动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
根据动量的定义,我们可以得出动量的公式:动量(p)=质量(m)×速度(v)。
动能是物体运动所具有的能量,它定义为物体的动量的平方除以两倍的质量。
动能的单位是焦耳(J)。
根据动能的定义,我们可以得出动能的公式:动能(E)=1/2 ×质量(m)×速度的平方(v²)。
二、动量传递与动能转化的关系动量传递是指当两个物体相互作用时,它们之间的动量可以相互传递。
根据动量的守恒定律,一个物体的动量增加,意味着另一个物体的动量减小,动量总和保持不变。
在碰撞或接触的过程中,动量可以从一个物体转移到另一个物体,这被称为动量传递。
动能转化是指动力学系统中的能量从一种形式转变为另一种形式。
当物体受到力的作用时,它的动能会发生改变。
例如,当一个运动中的物体遇到阻力时,物体的动能会逐渐减小,而转化为其他形式的能量,如热能或声能。
三、实例展示为了更好地理解动量传递与动能转化的过程,我们以一个足球碰撞为例进行说明。
假设有两个质量相等的足球运动员A和B以相同的速度迎面碰撞。
在碰撞前,A和B分别具有相同的动量和动能。
当他们碰撞后,动量开始传递,A的动量减小,B的动量增加,但总动量保持不变。
同时,由于碰撞产生的力,部分动能转化为热能和声能,导致两个足球运动员受到的冲击,使得他们的动能减小。
此外,在这个例子中,如果足球运动员A和B的速度不相同,则碰撞后的动量和动能的变化也会不同。
速度越大的运动员在碰撞中会转移更多的动能和动量。
结论:动量传递与动能转化是物理学中的重要概念,描述了物体相互作用过程中能量的转换和传递。
动量和能量综合问题班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________1. 弹性碰撞发生弹性碰撞的两个物体碰撞前后动量守恒,动能守恒,若两物体质量分别为m 1和m 2,碰前速度为v 1,v 2,碰后速度分别为v 1ˊ,v 2ˊ,则有: m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1ˊ+m 2v 2ˊ (1)21m 1v 12+21m 2v 22=21m 1v 1ˊ2+21m 2v 2ˊ 2 (2) 联立(1)、(2)解得:v 1ˊ=1212211-2v m m v m v m ++,v 2ˊ=2212211-2v m m v m v m ++.特殊情况:①若m 1=m 2 ,v 1ˊ= v 2 ,v 2ˊ= v 1 . ②若v 2=0则 v 1ˊ=12121-v m m m m +,v 2ˊ=21112m m v m +.(i)m 1>>m 2 v 1ˊ=v 1,v 2ˊ=2v 1 . (ii)m 1<<m 2 v 1ˊ=-v 1,v 2ˊ=0 . 2. 完全非弹性碰撞碰后物体的速度相同, 根据动量守恒定律可得:m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 (1)完全非弹性碰撞系统损失的动能最多,损失动能:ΔE k = ½m 1v 12+ ½ m 2v 22- ½(m 1+m 2)v 共2. (2) 联立(1)、(2)解得:v 共 =212211m m v m v m ++;ΔE k =2212121-21)v v (m m m m + 3. 非弹性碰撞介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间的碰撞。
动量守恒,碰撞系统动能损失。
根据动量守恒定律可得:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1ˊ+m 2v 2ˊ (1) 损失动能ΔE k ,根据机械能守恒定律可得: ½m 1v 12+ ½ m 2v 22=21m 1v 1ˊ2+21m 2v 2ˊ 2 + ΔE k . (2) 恢复系数e =2112-′-v v v v ′ ①非弹性碰撞:0<e <1;②弹性碰撞:e =1;③完全非弹性碰撞:e =0。
动量与能量守恒定律动量与能量守恒定律是物理学中两个重要的基本定律。
它们描述了物体在相互作用过程中的性质和规律。
本文将详细介绍动量守恒定律和能量守恒定律的基本概念、原理以及在实际应用中的重要性。
一、动量守恒定律动量是描述物体运动状态的物理量,它的大小等于物体的质量与速度的乘积。
动量守恒定律指出,在相互作用过程中,物体的总动量保持不变。
具体而言,如果没有外力作用,物体的动量守恒。
动量守恒定律可以用以下公式表示:∑p初= ∑p末其中,∑p初表示相互作用前物体的总动量,∑p末表示相互作用后物体的总动量。
根据这个公式,我们可以得出,在一个封闭系统中,物体A和物体B发生弹性碰撞时,它们的动量分别由质量和速度共同决定。
在碰撞前后,两个物体的总动量保持不变。
动量守恒定律的一个重要应用是矢量分析。
矢量的方向和大小都要考虑,这使得矢量分析在描述运动过程中的物体受力和运动方向等方面非常有用。
二、能量守恒定律能量是物体进行物理活动时所具有的物理量。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,物体的总能量保持不变。
能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量的大小保持不变。
能量守恒定律可以用以下公式表示:∑E初= ∑E末其中,∑E初表示相互作用前物体的总能量,∑E末表示相互作用后物体的总能量。
物体的总能量由其动能和势能共同决定。
动能是物体运动时所具有的能量,势能则是物体处于某个位置时所具有的能量。
能量守恒定律的应用非常广泛。
例如,在机械能守恒定律中,我们可以利用物体的动能和势能之间的转化关系来分析和解释物体的运动。
在热力学中,能量守恒定律也常常用于分析物体的热量传递和工作过程等问题。
三、动量与能量守恒定律的应用动量守恒定律和能量守恒定律是物理学中非常重要的定律,广泛应用于各个领域。
在工程领域,动量守恒定律被用于设计和分析各种机械设备和工程结构,例如汽车碰撞的安全评估、水泵的设计等。
通过应用动量守恒定律,我们可以预测物体在相互作用过程中的受力情况和运动状态,从而帮助工程师制定更合适的设计方案。
动量和能量复习特别注意的几点 一.动量与动能。
区别:一矢一标 关系:k k mE P m p E 222==P E k ∆∆与的关系:变化k E P 一定变化;P 变化;k E 不一定变化二.功能关系。
功=能的变化W 总=ΔE k (动能定理)W G =ΔE P (重力做功与重力势能变化的关系)W 弹=ΔE P (弹力做功与弹性势能变化的关系)W 电=ΔE P (电场力做功与电势能变化的关系)W 除G =ΔE=ΔE k +ΔE PG (功能关系或功能原理)W 除弹=ΔE k +ΔE P 弹 (功能关系或功能原理)W 除电=ΔE k +ΔE P 电 (等效功能关系或功能原理)W 除安=ΔE k + E 电 (等效功能关系或功能原理)W 除G 、弹、电、安=ΔE k +ΔE PG ++ΔE P 弹+ΔE P 电+ E 电 (等效功能关系) 三.应用1.传送带问题分析关键 :受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在V 物与V 传相同的时刻; 运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化传送带问题中的功能分析: ①功能关系:W F =△E K +△E P +Q ;②对W F 、Q 的正确理解(i )传送带做的功:W F =F ·S 带 功率P=F ×V 带(F 由传送带受力平衡求得)(ii )产生的内能:Q=f ·S 相对(iii )如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下E K =Q=221传mv 。
2.摩擦拖动问题。
摩擦拖动中的功能分析和动量分析由牛顿定律求a i (隔离法)动量不守恒系统 运动学公式:位移关系(示意图)动量守恒系统:(1)涉及对地位移:单物体动能定理——fS 对地=ΔE ki涉及相对位移:系统动能定理——f S 相对=∑ΔE ki(2)警惕“ΔE 损”。
动量和能量一、特别提示动量和能量的知识贯穿整个物理学,涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学”等,从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径,也是解决物理问题最重要的思维方法之一。
1、动量关系动量关系包括动量定理和动量守恒定律。
(1)动量定理凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决,特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题,更具有其他方法无可替代的作用。
(2)动量守恒定律动量守恒定律是自然界中普通适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用,无不遵守动量守恒定律,它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。
动量守恒条件为:①系统不受外力或所受合外力为零②在某一方向上,系统不受外力或所受合外力为零,该方向上动量守恒。
③系统内力远大于外力,动量近似守恒。
④在某一方向上,系统内力远大于外力,该方向上动量近似守恒。
应用动量守恒定律解题的一般步骤:确定研究对象,选取研究过程;分析内力和外力的情况,判断是否符合守恒条件;选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列议程求解。
应用时,无需分析过程的细节,这是它的优点所在,定律的表述式是一个矢量式,应用时要特别注意方向。
2、能的转化和守恒定律(1)能量守恒定律的具体表现形式高中物理知识包括“力学、热学、电学、原子物理”五大部分内容,它们具有各自的独立性,但又有相互的联系性,其中能量守恒定律是贯穿于这五大部分的主线,只不过在不同的过程中,表现形式不同而已,如:在力学中的机械能守恒定律:2211p k p k E E E E +=+在热学中的热力学第一定律:Q W U +=∆ 在电学中的闭合电路欧姆定律:r R E I +=,法拉第电磁感应定律t n E ∆∆=φ,以及楞次定律。
在光学中的光电效应方程:W hv nw m -=221在原子物理中爱因斯坦的质能方程:2mc E =(2)利用能量守恒定律求解的物理问题具有的特点:①题目所述的物理问题中,有能量由某种形式转化为另一种形式;②题中参与转化的各种形式的能,每种形式的能如何转化或转移,根据能量守恒列出方程即总能量不变或减少的能等于增加的能。