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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 6.2-6.3動(dòng)量定理的拓展應(yīng)用 動(dòng)量守恒總教案
1、動(dòng)量定理FΔt=mvt-mv0可以用一種更簡(jiǎn)潔的方式FΔt=ΔP表達(dá),式中左邊表示物體受到的沖量,右邊表示動(dòng)量的增量(變化量)。此式稍加變形就得
其含義是:物體所受外力(若物體同時(shí)受幾個(gè)力作用,則為合外力)等于物體動(dòng)量的變化率。這一公式通常稱(chēng)為“牛頓第二定律的動(dòng)量形式”。這一形式更接近于牛頓自己對(duì)牛頓第二定律的表述。應(yīng)用這個(gè)表述我們?cè)诜治鼋鉀Q某些問(wèn)題時(shí)會(huì)使思路更加清晰、簡(jiǎn)潔。
2、物體動(dòng)量的增量可以是物體質(zhì)量不變,由速度變化形成:ΔP=mv2I一mv1=m(V2一v1)=mΔv,
動(dòng)量定理表達(dá)為FΔt=m
2、Δv.也可以是速度不變,由質(zhì)量變化形成:ΔP=m2v一mlv=(m2一ml)v=Δmv,動(dòng)量定理表達(dá)為FΔt=ΔmV。在分析問(wèn)題時(shí)要注意第二種情況。
第3課
散 動(dòng)量守恒定律
知識(shí)簡(jiǎn)析 一、動(dòng)量守恒定律
1、內(nèi)容:相互作用的物體,如果不受外力或所受外力的合力為零,它們的總動(dòng)量保持不變,即作用前的總動(dòng)量與作用后的總動(dòng)量相等.
2、 動(dòng)量守恒定律適用的條件
①系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零.
②當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí).
③某一方向不受外力或所受合外力為零,或該方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),該方向的動(dòng)量守恒.
3、常見(jiàn)的表達(dá)式
①p/=p,其中p
3、/、p分別表示系統(tǒng)的末動(dòng)量和初動(dòng)量,表示系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量等于作用后的總動(dòng)量。
②Δp=0 ,表示系統(tǒng)總動(dòng)量的增量等于零。
③Δp1=-Δp2,其中Δp1、Δp2分別表示系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)物體初、末動(dòng)量的變化量,表示兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),各自動(dòng)量的增量大小相等、方向相反。
其中①的形式最常見(jiàn),具體來(lái)說(shuō)有以下幾種形式
A、m1vl+m2v2=m1v/l+m2v/2,各個(gè)動(dòng)量必須相對(duì)同一個(gè)參照物,適用于作用前后都運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)。
B、0= m1vl+m2v2,適用于原來(lái)靜止的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)。
C、m1vl+m2v2=(m1+m2)v,適用于兩物體作用后結(jié)合在一起或具有共同的速度。
4、
二、對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解
(1)動(dòng)量守恒定律是說(shuō)系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用只能改變每個(gè)物體的動(dòng)量,而不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量,在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中的任一時(shí)刻,單個(gè)物體的動(dòng)量可以不同,但系統(tǒng)的總動(dòng)量相同。
(2)應(yīng)用此定律時(shí)我們應(yīng)該選擇地面或相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做參照物,不能選擇相對(duì)地面作加速運(yùn)動(dòng)的物體為參照物。
(3)動(dòng)量是矢量,系統(tǒng)的總動(dòng)量不變是說(shuō)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的動(dòng)量的矢量和不變。等號(hào)的含義是說(shuō)等號(hào)的兩邊不但大小相同,而且方向相同。
A
B
規(guī)律方法 1、動(dòng)量守恒定律的“四性”
在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律處理問(wèn)題時(shí),要注意“四性”
①矢量性:動(dòng)量守恒定律是一個(gè)矢
5、量式,,對(duì)于一維的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)選取統(tǒng)一的正方向,凡與正方向相同的動(dòng)量為正,相反的為負(fù)。若方向未知可設(shè)與正方向相同而列方程,由解得的結(jié)果的正負(fù)判定未知量的方向。
②瞬時(shí)性:動(dòng)量是一個(gè)狀態(tài)量,即瞬時(shí)值,動(dòng)量守恒指的是系統(tǒng)任一瞬時(shí)的動(dòng)量恒定,列方程m1vl+m2v2=m1v/l+m2v/2時(shí),等號(hào)左側(cè)是作用前各物體的動(dòng)量和,等號(hào)右邊是作用后各物體的動(dòng)量和,不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加。
③相對(duì)性:由于動(dòng)量大小與參照系的選取有關(guān),應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí),應(yīng)注意各物體的速度必須是相對(duì)于同一慣性參照系的速度,一般以地球?yàn)閰⒄障?
④普適性:動(dòng)量守恒定律不僅適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng),
6、不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。
【例5】一輛質(zhì)量為60kg的小車(chē)上有一質(zhì)量為40kg的人(相對(duì)車(chē)靜止)一起以2m/s的速度向前運(yùn)動(dòng),突然人相對(duì)車(chē)以 4m/s的速度向車(chē)后跳出去,則車(chē)速為多大?
下面是幾個(gè)學(xué)生的解答,請(qǐng)指出錯(cuò)在何處.
(1)解析;人跳出車(chē)后,車(chē)的動(dòng)量為60v,人的動(dòng)量為40(4十v)由動(dòng)量守恒定律:
(60+40)×2=60v- 40(4+v)解得: v= 0.4 m/s (沒(méi)有注意矢量性)
(2)解析:選車(chē)的方向?yàn)檎?,人跳出?chē)后,車(chē)的動(dòng)量為60v,人的動(dòng)量一40×4,由動(dòng)量守恒定律:
7、 (60+40)×2=60v —40×4,解得v=6m/s (沒(méi)有注意相對(duì)性)
(3)解析:選車(chē)的方向?yàn)檎?,人跳出?chē)后的動(dòng)量為60v,人的動(dòng)量一40×(4一2)由動(dòng)量守恒定律得
(60+40)×2=60v —40×(4一2)解得v=14/3m/s (沒(méi)有注意瞬時(shí)性)
(4)解析:選地為參照物,小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎瑩?jù)動(dòng)量守恒定律,
(60+40)×2=60v —40(4—v)解得 v=3.6m/s此法正確.答案:3.6 m/s
2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的基本思路
1.明確研究對(duì)象和力的作用時(shí)間,即要明確要對(duì)哪個(gè)系統(tǒng),對(duì)哪個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律。
2.分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力,判定系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。
3.分析系統(tǒng)初、末狀態(tài)各質(zhì)點(diǎn)的速度,明確系統(tǒng)初、末狀態(tài)的動(dòng)量。
4.規(guī)定正方向,列方程。
5.解方程。如解出兩個(gè)答案或帶有負(fù)號(hào)要說(shuō)明其意義。
來(lái)源: