动量守恒复习
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一.必备知识精讲 1.反冲〔1〕定义:当物体的一局部以一定的速度离开物体时,剩余局部将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动.〔2〕特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力.实例:发射炮弹、发射火箭等.(3)规律:遵从动量守恒定律.(1)火箭加速的原理设火箭飞行时在极短的时间Δt 内喷射燃气的质量是Δm ,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u ,喷出燃气后火箭的质量是m ,火箭在这样一次喷气后增加的速度为Δv 。
以喷气前的火箭为参考系。
喷气前火箭的动量是0,喷气后火箭的动量是m Δv ,燃气的动量是Δmu 。
根据动量守恒定律,喷气后火箭和燃气的总动量仍然为0,所以m Δv +Δmu =0, 解出Δv =-Δmmu 。
上式说明,火箭喷出的燃气的速度u 越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比Δmm越大,火箭获得的速度Δv 越大。
(2)现代火箭的发射原理由于现代火箭喷气的速度在~4000 m/s ,近期内难以大幅度提高;火箭的质量比(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)一般要小于10,故为使火箭到达发射人造地球卫星的7.9 km/s 的速度,采用多级火箭,即把火箭一级一级地接在一起,第一级燃料用完之后就把箭体抛弃,减轻负担,然后第二级开始工作,这样一级一级地连起来,不过实际应用中一般不会超过四级。
〔3〕火箭获得的最终速度设火箭发射前的总质量为M 、燃料燃尽后的质量为m ,以地面为参考系,火箭燃气的喷射速度大小为v 1,燃料燃尽后火箭的飞行速度大小为v ,在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。
发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M -m )v 1-mv (以火箭的速度方向为正方向),那么:(M -m )v 1-mv =0,所以v =⎝⎛⎭⎪⎫Mm-1v 1,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M m决定。
3.爆炸问题 动量守恒爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系二.典型例题精讲:题型一:爆炸类例1:(·全国卷Ⅰ)一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空。
复习课:动量守恒定律的应用广州市第65中学 周浩【教学目标】:一、知识目标:1.知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、反冲等物体相互作用的问题二、能力目标:1.掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤2.通过对问题的分析解决比较和总结建立物理模型,并能学会利用模型解决实际问题3.掌握类比、迁移等物理思想【教学重点】:熟练掌握正确应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤【教学难点】:守恒条件的判断,守恒定律模型的建立和应用【教学方法】:讨论,总结,迁移,类比。
【教学用具】:投影片、物理课件【教学过程】:教师:今天这节课我们来复习动量守恒定律一、复习导入新课:1.动量守恒的内容和表达式是什么?2.守恒的适用条件是什么?教师引导学生回顾知识点,并指出表达式的同时性和矢量性,计算时应注意的问题。
二、动量守恒条件的判断1.教师:子弹、木块、弹簧组成的系统受到了哪些外力?(将系统视为一个整体,竖直方向重力、地面的支持力,此二力合力为零,水平方向弹簧压迫墙壁,墙壁会给系统一个向左的弹力,合力不为零。
因此,动量不守恒。
)教师启发:系统机械能守恒吗?(子弹在钻入木块过程中,摩擦生热,因此系统机械能有损失,不守恒)教师:再思考,如果只将子弹和木块视为一系统,则在子弹打入木块这一瞬间,系统动量守恒吗?(子弹打入木块时间极短,因此打入的过程中,弹簧压缩的非常小,系统受到的弹力很小,远小于子弹与木块的内力,所以这个过程系统的动量是守恒的)点评:物理规律总是在一定条件下得出的,因此在分析问题时,不但要弄清选取哪些物体作研究对象,而且一定要弄清对应哪个过程,这样才能做到准确判断。
2.教师:1.请说出系统受到的外力?(重力和地面的支持力,两个带电小球之间库仑力属于内力,因此,系统外力之和为零。
动量守恒)2.两个带电小球相碰之后做什么运动?系统总动量等于碰撞前吗?(相碰之后,电荷重新分配,两球均带正电,因此,互相排斥互相远离;由于外力之和仍然为零,所以碰后动量仍然守恒。
高二物理选修3—5复习资料第十六章《动量守恒定律》知识归纳1.力的三种效应:力的瞬时性(产生a)F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理2.动量观点动量:p=mv=K mE 2冲量:I =Ft {I :冲量(N•s),F :恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F 决定,单位是牛顿·秒} 动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末—P 初=mv 末—mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆P =P ′(系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P′) ΔP =0 (系统总动量变化为0) 如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ΔP =-ΔP ' (两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。
即:P+(-P )=0注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。
相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。
同时性:表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1'和v 2'必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。
1.理解动量、动量的变化量、动量定理的概念.2.知道动量守恒的条件.3.会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题.考点一 动量、冲量、动量定理的理解与应用[例题1](2024•河南一模)质量相等的A.相同时间内,速度变化量可能不同B.同一时刻,速度变化快慢可能不同C.抛出后下降到同一高度时,动能一定相同A .12mv 2l r 2B .12mv 2r l 2【解答】解:取栅栏中相邻两根小细杆A ,B ,板心C 从位于杆A 正上方到位于B 杆的正上方。
圆板绕杆定轴转动惯量为:I 杆=I C +mr 2=32mr 2C 位于A 正上方时圆板运动为:E k =12I 杆(v r )2=34mv 2C 到达A 、B 杆连线中点正上方瞬间,速度为v ′,动能为:34mv ′2=E k +mgr (1―cos θ2)+T •l 2将圆板与B 杆完全非弹性碰撞后瞬间,绕B 杆转动角速度记为ωB ,根据角动量守恒有:I B ωB =I C ωC +rmv 0′ωC =v′r,v 0′=v ′cos α可得:32mr 2ωB =12mr 2⋅v′r +rmv ′cos θ=12mrv′+mrv ′cos θ=mv ′(12+cos θ)则有:ωB r =23v′(12+cosθ)此时圆盘的动能E k=12I B ω2B =34mv ′2⋅49(12+cos )2C 杆转到B 杆正上方时,速度又增加v ,由机械能定理有:34mv 2=12I B ω2B ―mgr (1﹣cos θ2)+12Tl联立以上各式,消去34mv 2可得:34mv 2=34mv 2•49(12+cosθ)2+mgr •(1﹣cos θ2)⋅49(12+cosθ)2+12Tl ⋅49(12+cosθ)2―mgr (1﹣cos θ2)+12Tl取近似值:(12+cosθ)2=(32―12θ2)2=94―32θ2又有:1―cos θ2=18θ2,θ=lr代入上式,并忽略高阶小量得:T =12mv 2⋅lr2,故A 正确,BCD 错误。