动量守恒中几种常见的模型
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第16章 动量守恒定律的几个典型模型(一)一、碰撞类。
1.弹性碰撞:碰撞前后,系统的动量守恒、动能守恒。
2.非弹性碰撞:碰撞前后,系统的动量守恒、动能不守恒。
3.完全非弹性碰撞:碰后粘在一起,系统的动量守恒,动能损失最大,损失的动能转化为热。
(1)一般的弹性碰撞:当m 1=m 2时,v 1′ = v 2,v 2′ = v 1 (速度交换)(2)以质量为m 1速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例结论:①当两球质量相等时,V 1’=0,V 2’=V 1。
两球碰撞后交换了速度、动量、动能.②当质量大的球碰质量小的球时,碰撞后两球都向前运动.m 1≫m 2,v 1’=v 1,v 2’=2v 1. ③当质量小的球碰质量大的球时,碰撞后质量小的球被反弹回来.m 1≪m 2,v l ’=一v 1,v 2’=0.(3)碰撞问题须同时遵守的三个原则:①系统动量守恒原则。
②系统动能不增加原则。
③合理性原则。
例如:追赶碰撞中,碰撞后,前面物体的速度一定不小于后面物体的速度。
例1. A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线,向同一方向运动,A 球动量为p A =5 kg ·m/s ,B 球动量为p B =7 kg ·m/s ,两球碰后B 球动量变为p B ′=10 kg ·m/s ,则两球质量关系可能是( ) A .m A =m B B .m A =2m B C .m B =4m A D .m B =6m A二、人船模型类。
(适用条件是:两个物体组成的系统动量守恒,系统的合动量为零。
)例2.静止在水面上的小船长为L ,质量为M ,在船的最右端站有一质量为m 的人,不计水的阻力,当人从最右 端走到最左端的过程中,小船移动的距离是多大?三、当堂检测1.在一个足够大的光滑平面内,有两质量相同的木块A 、B,中间用一轻质弹簧相连.如图所示.用一水平恒力F 拉B,A 、B 一起经过一定时间的匀加速直线运动后撤去力F.撤去力F 后,A 、B 两物体的情况是( ).(A)在任意时刻,A 、B 两物体的加速度大小相等 (B)弹簧伸长到最长时,A 、B 的动量相等 (C)弹簧恢复原长时,A 、B 的动量相等 (D)弹簧压缩到最短时,系统的总动能最小2.动量分别为5kg ∙m/s 和6kg ∙m/s 的小球A 、B 沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A 追上B 并发生碰撞后。
动量守恒定律10个模型简介动量守恒定律是物理学中的一个重要定律,它描述了在一个孤立系统中,系统的总动量在时间上是守恒的。
根据动量守恒定律,我们可以推导出许多有趣的模型和应用。
本文将介绍10个与动量守恒定律相关的模型,帮助读者更好地理解和应用这一定律。
1. 碰撞模型碰撞是动量守恒定律最常见的应用之一。
当两个物体碰撞时,它们之间的动量可以发生变化,但它们的总动量必须保持不变。
根据碰撞模型,我们可以计算出碰撞前后物体的速度和动量的变化。
2. 均质质点模型在动量守恒定律中,我们通常将物体看作是均质质点,即物体的质量分布均匀。
这样做的好处是简化计算,使得动量守恒定律更易于应用。
3. 爆炸模型爆炸是动量守恒定律另一个重要的应用场景。
当一个物体爆炸成多个碎片时,每个碎片的动量之和必须等于爆炸前物体的总动量。
通过爆炸模型,我们可以计算出碎片的速度和动量。
4. 转动惯量模型动量守恒定律不仅适用于质点,还适用于旋转物体。
当一个旋转物体发生转动时,它的动量也必须守恒。
转动惯量模型帮助我们计算旋转物体的动量和角速度的变化。
5. 弹性碰撞模型弹性碰撞是碰撞模型的一个特殊情况,它要求碰撞前后物体的动能守恒。
在弹性碰撞模型中,我们可以计算出碰撞后物体的速度和动量,以及碰撞过程中的能量转化情况。
6. 非弹性碰撞模型非弹性碰撞是碰撞模型的另一个特殊情况,它要求碰撞过程中有能量损失。
在非弹性碰撞模型中,我们可以计算出碰撞后物体的速度和动量,以及碰撞过程中的能量转化情况。
7. 线性动量守恒模型线性动量守恒模型是动量守恒定律的一个基本应用。
它适用于直线运动的物体,通过计算物体的质量和速度,我们可以得到物体的动量和动量守恒的结果。
8. 角动量守恒模型角动量守恒模型是动量守恒定律在旋转物体中的应用。
通过计算物体的转动惯量和角速度,我们可以得到物体的角动量和角动量守恒的结果。
9. 动量守恒实验模型动量守恒实验模型是利用实验验证动量守恒定律的方法。
高中物理第08章动量守恒 动量守恒定律应用四种常见模型Lex Li01、动量守恒定律概述(1)动量守恒定律的五性:①条件性:满足系统条件或近似条件;②系统性:动量守恒是相对与系统的,对于一个物体无所谓守恒;③矢量性:表达式中涉及的都是矢量,需要首先选取正方向,分清各物体初、末动量的正、负。
④相对性:方程中的所有动量必须相对于同一参考系;⑤同时性:动量是状态量,动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。
不同时刻的动量不能相加。
(2)应用动量守恒定律解题的步骤①对象(系统性):分析题意,明确研究对象;②受力(条件性):对各阶段所选系统内物体进行受力分析,判定能否应用动量守恒; ③过程(矢量性、相对性、同时性):确定过程的始、末状态,写出初动量和末动量表达式;④方程:建立动量守恒方程求解。
02、常见模型(1)碰撞、爆炸:作用时间极短,内力远大于外力,系统动量守恒①弹性碰撞:系统动量守恒,机械能守恒.设质量m 1的物体以速度v 0与质量为m 2的在水平面上静止的物体发生弹性正碰,则: 动量守恒:221101v m v m v m += 动能不变:222211111011v m v m v m +=解得:121012m m v v m m −=+ 120122m v v m m =+②非弹性碰撞:部分机械能转化成物体的内能,系统损失了机械能两物体仍能分离.动量守恒用公式表示为:m 1v 1+m 2v 2= m 1v 1′+m 2v 2′机械能损失:22'2'21111112211222222()()E m v m v m v m v ∆=+−+ ③完全非弹性碰撞:碰撞后两物体粘在一起运动,此时动能损失最大,而动量守恒. 用公式表示为: m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v机械能损失:222111112212()()E m v m v m m v ∆=+−+④爆炸:系统动量守恒,机械能增加例01 如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为m A=2.0 kg,m B=m C =1.0 kg,现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108 J(弹簧仍处于弹性限度范围内),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰好以4 m/s的速度迎面与B发生碰撞并瞬时粘连.求:(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前),A和B物块速度的大小;(2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能.针对训练01 如图所示,总质量为M的大小两物体,静止在光滑水平面上,质量为m的小物体和大物体间有压缩着的弹簧,另有质量为2m的物体以v0速度向右冲来,为了防止冲撞,大物体将小物体发射出去,小物体和冲来的物体碰撞后粘合在一起.小物体发射的速度至少应多大,才能使它们不再碰撞?(2)人船模型(平均动量守恒问题):特点:初态时相互作用物体都处于静止状态,在物体发生相对运动的过程中,某一个方向的动量守恒(如水平方向动量守恒).例02 质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。
高中物理动量十个模型笔记
1、连接体模型:指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
2、斜面模型:用于搞清物体对斜面压力为零的临界条件。
斜面固定,物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定物体沿斜面匀速下滑或静止。
3、轻绳、杆模型:绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。
杆对球的作用力由运动情况决定。
4、超重失重模型:系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay);向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)。
5、碰撞模型:动量守恒;碰后的动能不可能比碰前大;对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。
6、人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,在此方向遵从动量守恒。
7、弹簧振子模型:F=-Kx(X、F、a、V、A、T、f、E、E:等量的变化规律)水平型和竖直型。
8、单摆模型:T=2T(类单摆),利用单摆测重力加速度。
9、波动模型:传播的是振动形式和能量.介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
10、"质心"模型:质心(多种体育运动),集中典型运动规律,力能角度。
动量守恒定律10个模型动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它描述了一个封闭系统中的总动量在没有外力作用下保持不变。
下面将介绍十个模型,以帮助我们更好地理解动量守恒定律。
1. 球的碰撞模型:当两个球以不同的速度相撞时,根据动量守恒定律,可以计算出碰撞后两球的速度。
2. 火箭发射模型:在火箭发射过程中,燃料的喷射速度越大,火箭的速度越快。
这符合动量守恒定律,因为燃料的喷射速度是一个外力,所以火箭的动量会发生改变。
3. 子弹射击模型:当一颗子弹射出时,子弹会带有一定的动量。
如果子弹击中一个静止的物体,根据动量守恒定律,可以计算出物体的运动速度。
4. 滑雪模型:滑雪运动中,滑雪者会借助滑雪板上的力,通过改变自身的动量来控制速度和方向。
这里的动量守恒定律可以帮助滑雪者更好地掌握滑雪技巧。
5. 跳水模型:跳水运动员在从高台跳水时,通过调整身体的动量分布,可以实现旋转和翻转动作。
动量守恒定律可以解释为什么跳水员在旋转过程中的速度会越来越快。
6. 棒球击球模型:当棒球被击中时,棒球会改变方向和速度。
根据动量守恒定律,可以计算出击球后棒球和球棒的动量变化。
7. 跑步模型:当人在奔跑时,每一步都会产生一个向后的力,这个力的大小和方向取决于人的动量变化。
动量守恒定律可以帮助我们理解为什么人在跑步时身体会向前移动。
8. 车辆碰撞模型:当两辆车发生碰撞时,根据动量守恒定律,可以计算出碰撞后车辆的速度和方向变化。
这对于交通事故的调查和分析非常重要。
9. 轮滑模型:轮滑运动员在滑行过程中可以通过改变身体的动量来改变速度和方向。
动量守恒定律可以帮助轮滑运动员更好地掌握技巧和平衡。
10. 舞蹈模型:舞蹈中的旋转动作可以通过改变身体的动量来实现。
动量守恒定律可以解释为什么舞者在旋转过程中能够保持平衡。
通过以上十个模型,我们可以看到动量守恒定律在各种物理现象中的应用。
这些模型不仅帮助我们理解动量守恒定律的概念,还能帮助我们解决实际问题,如交通事故调查、运动技巧的改进等。
动量守恒的几个经典模型
1. 马赫效应:是指流体或者电子在不断变化的磁场中,产生的动能的移动。
2. 贝尔现象:指在相应的磁场中,某些质量的小粒子(电子,质子,等)的动能会随着变化的磁场而增大,而处于其他相应场中的质量会维持不变,这种现象叫做贝尔现象。
3. 霍纳效应:当电子在减小的磁场中穿越时,它们的动量会维持不变,而当电子在增大的磁场中时,它们的动量会增大,这一现象就是霍纳效应。
4. 纳斯科夫效应:当电子在一定强度的磁场中旋转时,它们的动能会不断增加,从而达到动量守恒的效果,这种现象叫做纳斯科夫效应。
动量守恒中的常见模型考点一、碰撞(1)定义:相对运动的物体相遇,在极短时间内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞。
(2)碰撞的特点①作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的.②碰撞过程中,总动能不增.因为没有其它形式的能量转化为动能.③碰撞过程中,当两物体碰后速度相等时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失最大.④碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略.(3)碰撞的分类①弹性碰撞(或称完全弹性碰撞)如果在弹性力的作用下,只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失,称为弹性碰撞(或称完全弹性碰撞).此类碰撞过程中,系统动量和机械能同时守恒.②非弹性碰撞如果是非弹性力作用,使部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称为非弹性碰撞.此类碰撞过程中,系统动量守恒,机械能有损失,即机械能不守恒.③完全非弹性碰撞如果相互作用力是完全非弹性力,则机械能向内能转化量最大,即机械能的损失最大,称为完全非弹性碰撞.碰撞物体粘合在一起,具有同一速度.此类碰撞过程中,系统动量守恒,机械能不守恒,且机械能的损失最大.(4)判定碰撞可能性问题的分析思路①判定系统动量是否守恒.②判定物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度.③判定碰撞前后动能是不增加.【例题1】如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时【例题2】如图所示,位于光滑水平面桌面上的小滑块P和Q都视作质点,质量相等。
Q与轻质弹簧相连。
设Q静止,P以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞。
在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能等于()A.P的初动能B .P的初动能的1/2C.P的初动能的1/3D.P的初动能的1/4【例题3】小球A和B的质量分别为mA 和mB 且mA»mB 在某高度处将A和B先后从静止释放。