人教版高中物理七、碰撞与动量守恒.docx

七、碰撞与动量守恒
1.对动量定理的理解
(1)动量定理的表达式Ft＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力。
(2)应用动量定理解释两类物理现象
①当物体的动量变化量一定时，力的作用时间t越短，力F就越大；力的作用时间t越长，力F就越小。如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎。
②当作用力F一定时，力的作用时间t越长，动量变化量Δp越大；力的作用时间t越短，动量变化量Δp越小。
(3)应用动量定理解题的一般步骤
①明确研究对象和研究过程。
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。
②进行受力分析。
只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力。
③规定正方向。
④写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解。
2.动量守恒定律的理解
三个
概念
系统
相互作用的若干个物体看成一个系统，即系统至少由两个物体组成
内力
系统内部各物体之间的相互作用力叫做内力
外力
系统外部物体对系统的作用力叫做外力
动量
守恒
定律
内容
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律
表达式
(1)p＝p′
(2)一维两物体时
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
m1v1′－m1v1＝－(m2v2′－m2v2)
对象
两个及两个以上物体组成的系统
条件
(1)不受外力，动量守恒
(2)外力矢量和为零，动量守恒
(3)外力远小于内力，动量近似守恒
(4)某方向上外力矢量和为零，该方向上动量守恒
3.碰撞模型满足的规律
(1)弹性碰撞
碰撞结束后，形变全部消失，动能没有损失，不仅动量守恒，而且初、末动能相等。
①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2
v1′＝
v2′＝
②v2＝0时，v1′＝v1
v2′＝v1
讨论：若m1＝m2，则v1′＝0，v2′＝v1(速度交换)；
若m1>m2，则v1′>0，v2′>0(碰后，两物体沿同一方向运动)；
若m1≫m2，则v1′≈v1，v2′≈2v1；
若m1<m2，则v1′<0，v2′>0(碰后，两物体沿相反方向运动)；
若m1≪m2，则v1′≈－v1，v2′≈0。
(2)非弹性碰撞
碰撞结束后，动能有部分损失。
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2＋ΔEk损
(3)完全非弹性碰撞
碰撞结束后，两物体合二为一，以同一速度运动，动能损失最大。
m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v
m1v＋m2v＝(m1＋m2)v2＋ΔEk损max
(4)碰撞遵守的原则
①动量守恒。
②机械能不增加，即碰撞结束后总动能不增加，表达式为Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋。
③速度要合理
碰前若同向运动，原来在前的物体速度一定增大，且v前≥v后；
两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变或速度均为零。
4.三大观点在力学中的应用
(1)解动力学问题的三个基本观点
①力的观点：运用牛顿运动定律结合