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时间:2018-07-09
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1、www.gaokaoq.com高考圈-让高考没有难报的志愿高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。②动量是物体机械运动的一种量度。动量的表达式P=mv。单位是.动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的,所以动量也是相对的。2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。运用动量守恒定律要注意以下几个问
2、题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于
3、零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。动量与动能的比较:①动量是矢量,动能是标量。②动量是用来描述机械运动互相转
4、移的物理量而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒,若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。动量守恒定律与机械能守恒定律比较:前者是矢量式,有广泛的适用范围,而后者是标量式其适用范围则要窄得多。这些区别在使用中一定要注意。4、碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。以物体间碰撞形式区分,可以
5、分为“对心碰撞”(正碰),而物体碰前速度沿它们质心的连线;“非对心碰撞”——中学阶段不研究。以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律,不过在非弹性碰撞中,有一部分动能转变成了其他形式能量,因此动能不守恒了。第-10-页共10页www.gaokaoq.com高考圈-让高考没有难报的志愿二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ图2-1【实验目
6、的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律.进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2
7、',则由动量守恒定律有:m1v1=m1v1'+m2v2'.图2-2P【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规.【实验步骤】1.用天平分别称出两个小球的质量m1和m2;2.按图2-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O点.3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆内,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位
8、置P点如图2-2。4.将被碰小球放在斜槽末端上,使入射小球与被碰小球能发生正碰;5.让入射小球由某一定高度从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤(3)的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N;6.过ON在纸上做一条直线,测出OM、OP、ON的长度;7.将数据代入下列公式,验证公式两边数值是否相等(在实验
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