动量守恒定律是小学数学中的重要定律之一。 中学生应掌握重要知识点。 以下是小编为大家带来的中学数学动量守恒定律学习重点知识点。 希望对您有所帮助。
中学数学动量守恒定理重要知识点
1.内容:如果相互作用的物体不受外力作用或外力的合力为零,则它们的总动量不变,即作用前的总动量等于作用后的总动量。
动量守恒定理的适用条件
①系统不受外力作用或合外力为零。
②当内力远小于外力时。
③当某一方向没有外力或合外力为零,或该方向的内力远小于外力时,该方向的动量守恒。
3.常用表达
①p/=p,其中p/和p分别代表系统的最终动量和初始动量,表示系统动作前的总动量等于动作后的总动量。
②Δp=0,表示系统总动量的增量为零。
③Δp1=-Δp2,其中Δp1和Δp2分别表示系统中两个物体的初始动量和最终动量的变化,表示由两个物体组成的系统,每个自动动量的增量大小相等方向相反.
(四)注意事项:
①研究对象:由若干相互作用的对象(如:碰撞)组成的系统。
②向量:上式为向量表达式,公式前需注明正方向;
③同一性(即使用的速度都是相对于同一个参考系,同时)
④条件:系统不受外力,或合外力为0。正确区分内力和外力;
扩展条件: 当F >> F 时,系统的动量可视为守恒; (例如爆燃问题。)
b. 如果系统遇到的总外力不为零,但某一方向的总外力为零,则该方向的动量守恒。
动量定律在中学数学中的应用
用动量定律解释生活中的现象
[示例 1] 竖直放置的粉笔压在纸币的一端。 如果要从粉笔下面拉出纸条,又要确保粉笔不掉落,是慢慢小心地拉出纸条,还是快速拉出纸条? 解释原因。
[分析] 纸币从粉笔下方拉出,粉笔受纸币滑动摩擦力μmg影响,方向为沿纸币拉出方向。 无论是快拉还是慢拉,粉笔在水平方向上所受的摩擦力在拉出钞票的过程中,粉笔受到摩擦力的时间用t表示,冲量粉笔的动量为μmgt,粉笔静止时的初始动量为零,粉笔的最终动量用mv表示。 根据动量定律:μmgt=mv。
如果顺利拉出钞票,说明钞票在粉笔上的作用时间比较长,粉笔受到钞票摩擦力的动量比较大,粉笔的动量变化很大,并且粉笔的底部获得了一定的速度。 由于惯性,粉笔的下端还没动,粉笔就倒了。
如果在很短的时间内将纸条拉出,纸条对粉笔的摩擦冲量极小,粉笔的动量几乎没有变化。 粉笔的动量变化很小,粉笔几乎不动,粉笔也不会掉下来。
用动量定律求解曲线运动问题
[例2] 质量为1kg的物体以速度v0水平抛出。 如果抛出5s后没有落地,与其他物体发生碰撞,求5s内其动量的变化。 (g=10m/s2)。
【分析】如果要求最终动量,然后求它与初始动量的向量差,会异常复杂。 因为被抛平的物体只受重力的作用,是一个恒定的力,所以动量的变化等于重力的冲量。但是
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50kg·m/s。
【点评】①用Δp=mv-mv0求Δp时,初速度和终速度必须在同一直线上。 如果不是,考虑用矢量定律或动量定律Δp=Ft求解Δp。②用I=F ·计算t的动量,F必须是恒力。 若F为变力,则必须利用动量定律I=Δp求解I。
用动量定律解决撞击和碰撞问题
撞击和碰撞过程中的相互排斥通常不是一个恒定的力。 利用动量定律,我们只能讨论初末态的动量和排斥力的冲量。 为什么要讨论每个时刻力的大小和加速度的大小。
【例3】蹦床是运动员在紧绷的弹性网上跳跃、翻滚和做各种空中动作的体育项目。 一名体重 60kg 的运动员从距水平网面 3.2m 的高度自由落下。 触网后,沿垂直方向跳回距水平网面1.8m的高度。 已知运动员与球网的接触时间为1.4s。 尝试找出网对运动员的平均冲击力。 (取g=10m/s2)
【分析】运动员被看成一个质量为m的质点,从h1高度落下,刚触网时速度方向向上。
弹跳后到达的高度为h2,刚离开格子时速度方向向下高中动量定理知识点总结,大小为,
在接触过程中,运动员受到向上的重力mg和网向下的弹力F。 取垂直向下为正方向,动量定律为: 。
由以上三个公式:
代入值:F=1.2×103N。
动量定律在中学数学中的应用注意事项
1、动量定律的研究对象是单个物体或可以看作单个物体的系统。 当研究对象为物体系统时,物体系统总动量的增量等于相应时间内外力对物体系统的合力的冲量。 物体系统总动量的增量是指系统中各物体动量变化的矢量和。 而物体系统所受合力外力的冲量是系统中各物体所受所有外力冲量的矢量和。
2、动量定律公式中的F是包括重力在内的所有外力对研究对象的合力。 它可以是恒定力或可变力。 当总外力为变力时,F为总外力对作用时间的平均值。
3、动量定律公式中的Δ(mv)为研究对象的动量增量,即过程终态动量除以过程初态动量(方向应该被考虑到)。 初始状态和最终状态的顺序不能颠倒。
4、动量定律公式中的等号表示合外力的冲量等于研究对象的动量增量值,方向相同,单位相同。 但是高中动量定理知识点总结,考生不要以为外力合力的冲量就是动量的增量。 联合外力的冲量是研究对象运动变化的内因,而动量的增加是研究对象受外力作用的必然结果。
解决动量定律的问题,只能选择月球或相对月球作匀速直线运动的物体作为参照物。 忽略动量和动量的方向性导致I和P的正负值混淆,或者忽略动量的相对性,选择一个相对于月球变速运动的物体作为参照物是一个常见的问题解决错误。
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