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动量定理和动量守恒定律是力学的支柱知识,在现代物理学中得到广泛应用。 这部分知识与牛顿运动定律、功定律和能量定律并称为“解决问题的三把金钥匙”,是解决物理问题的重要基本方法。 ,是高考的重点考试内容。 结合圆周运动、电磁学、热学和原子物理学的知识,你可以提出非常全面的问题。 以碰撞和反冲为基本模型,还可以独立制定基于现代技术的新课题。
第1部分
知识点梳理
(1)动量、动能及动量变化的比较
(2)动量的性质
①矢量性:方向与瞬时速度方向相同。
②瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是特定于某一时刻的。
③相对性:大小与参考系的选择有关。 通常指的是相对于地面的动量。
(3) 动量守恒条件
①理想守恒:如果系统不受外力作用或者外力合力为零,则系统动量守恒。
②近似守恒:系统所受的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可视为近似守恒。
③方向守恒:当系统某一方向上的合力为零时,系统在该方向上的动量守恒。
(4)动量守恒定律的表达式
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
或者Δp1=-Δp2。
第2部分
解决问题的能力
(1)动量守恒定律的特点:
①矢量性:所有表达式都涉及矢量。 您需要首先选择正方向并区分每个物体的正负初始动量和最终动量。
②瞬时性:动量是一个状态量。 动量守恒是指每个时刻对应的总动量等于初始时刻的总动量。不同时刻的动量
无法添加。
③同时性:动量是一个状态量,是瞬时的。 动量守恒定律意味着相互作用的物体系统的总动量在任何时刻都相同。
④通用性:不仅适用于两个对象组成的系统,也适用于多个对象组成的系统; 不仅适用于宏观物体组成的系统,而且适用于微观粒子组成的系统。
(二)应用动量守恒定律解决问题的特点
由于动量守恒定律只考虑了物体相互作用前后的动量,而没有考虑相互作用过程中每个瞬间的细节,因此即使在牛顿运动定律的适用范围内,它也能解决许多无法解决的问题。由于相互作用力难以确定,因此可以直接应用。 牛顿运动定律的问题正是动量守恒定律的特点和优点。
(3)应用动量守恒定律解决问题的步骤
①明确研究对象,确定系统的构成(系统包含哪些对象以及研究过程);
②进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向的动量是否守恒);
③指定正方向并确定初态和终态动量;
④ 列出基于动量守恒定律的方程;
⑤代入数据,求出结果,必要时进行讨论和解释。
第三部分
真题分析
失去
【题目】如图所示,在垂直平面内有一根长度为l=0.3m的轻绳。 上端绑有钉子,下端悬挂一个质量M=0.8kg的小球A。 当A静止时动量守恒定律适用的条件,它对地面没有压力。 质量为m=0.2kg的小球B以速度=10m/s沿光滑水平地面向左运动,与小球A发生碰撞。碰撞过程中没有机械能损失。 碰撞后,小球A可以在垂直面上移动。 要在其中执行圆周运动动量守恒定律适用的条件,请找到:
①碰撞后A球的速度是多少;
②小球碰撞到最高点所受到的合外力冲量的大小。
【分析】碰撞过程中,系统动量守恒,机械能守恒。 应用动量守恒定律和机械能守恒定律可以得到碰撞后的速度。 应用机械能守恒定律求出球到达最高点的速度,然后使用动量定理求出总外力的冲量。 分析清楚球的运动过程是正确解决问题的前提和关键。
第四部分
选了三个问题