高中动量的详解以及例题附带解析

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1、(1)动量守恒定律.①内容及表达式a.内容:一个系统不受外力或者所受外力Z和为零,这个系统的总动量保持不变•这个结论叫做动量守恒定律.b・动量守恒定律的公式为p=p'或01^2+m2v2=miv/+m2v2②动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统.③系统“总动量保持不变”,不是仅指系统的初、末两个时刻的总动量相等,而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,但决不能认为系统内的每一个物体的动量都保持不变.④定律适用条件:系统不受外力或系统所受外力之和为零.说明:a.若系统内部的相互作用力(即内力)远比它们所受的

2、外力大(如相互作用时间极短的碰撞问题),即可忽略外力作用,可应用动量守恒定律去处理.b.若系统所受的合外力不为0,但合外力在某一方向上的分量为0时,则系统的总动量不守恒,但总动量在该分方向上的分量却守恒.女山物体m从光滑劈面上滑动过程中,系统水平方向动量守恒.c.注意内力与外力由动量守恒定律成立的条件可知,内力无论多大都不会改变系统的总动量,只有外力作用才能改变系统的总动量.因此,应用动量守恒定律解题时,必须先分清哪些属于系统的外力,哪些属于系统的内力,它们的作用效果如何.当系统的内力远大于外力时,可以近似认为动量守恒,例如空中

3、飞行的炸弹爆炸,其爆炸力远远大于外力时,可认为爆炸前的总动量与爆炸后的总动量相等.⑤动量守恒定律的五“性"a.表达式的矢量性: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.b.速度的相对性:V

4、、v2>v,V2,必须是相对同一,惯性参照系.c.速度的同时性:表达式中vl、V2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,V/、V,必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度.d.定律的整体性所谓整体性是把所有研究对象看成一个系统,在列动量守恒方程式时,对整体列方程,这样系统中物体间的相互作

5、用力可当作内力处理,只考虑系统始末状态的总动量,这样处理有利于简化运算过程,方便准确.a.定律的广泛性:动量守恒定律具有广泛的适用范围,不论物体间的相互作用力性质如何;不论系统内部物体的个数;不论它们是否互相接触;不论相互作用后物体间是粘合还是分裂,只要系统所受外力之和为零,动量守恒定律都适用.动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物体,也适用于高速运动的微观粒子间的相互作用,大到天体,小到基本粒子间的相互作用动量守恒定律都适用.(2)定义比较法区分“外力之和”与“合外力”・定义比较法是根据物理量的定义来进行比较的一种学习方法.主要

6、用于区分两个或几个相近的或易相混的物理量的情况.“外力Z和”与“合外力"区分的学习用定义比较法.动量守恒定律的表述:一个系统不受外力或者所受外力Z和为零,这个系统的总动量保持不变.这里所说的“外力之和''与“合外力”不是一个概念•“合外力"是指作用在某个物体(质点)上的外力的矢量和,而“外力之和'‘是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算岀的矢量和.尽管两概念都是外力的矢量和,但各外力的受力物体有相同和不同Z分.“合外力''针对的是同一个物体而言的,“外力Z和''是针对一个系统(多个物体的组合体)而言的.这一点一定要区分.三、

7、典型分析例1、如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原來挣止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹费,地面光滑,当弹费突然释放后,则A-WWW'—BA.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动量守恒如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力

8、叫向右,Fb向左,由于mA:mB=3:2,所以Fa:Fb=3:2,则A、B组成系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A选项错.对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒,和A、B与平板车间的摩擦因数或摩擦力是否相等无关,故B、D选项对.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成系统的外力Z和为零,故其动量守恒.C选项正确.说明:(1)判断系统的动量是否守恒时,要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零.因此,要区分清系统中的物体所

9、受的力哪些是内力,哪些是外力.(2)在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,如本例中第一种情况A、B组成的系统的动量不守恒,而A、B、C组成的系统的动量却是守恒的.因此,在利用动量守恒定律解决问题时,一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统的

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