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高中物理选修3-5动量守恒定律知识点

时间: 凤婷983 分享

  动量守恒定律是高中物理学中的重要规律之一,也是物理选修3-5课本的难点知识。下面学习啦小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。

  高中物理动量守恒定律知识点

  一、动量;动量守恒定律

  1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:

  ①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。

  ②动量是物体机械运动的一种量度。

  动量的表达式P=mv。单位是。动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的,所以动量也是相对的。

  2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

  运用动量守恒定律要注意以下几个问题:

  ①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。

  ②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

  ③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。

  ④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。

  ⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

  ⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。

  系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。

  3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

  动量与动能的比较:

  ①动量是矢量, 动能是标量。

  ②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量,而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。

  比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒,若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。

  动量守恒定律与机械能守恒定律比较:前者是矢量式,有广泛的适用范围,而后者是标量式其适用范围则要窄得多。这些区别在使用中一定要注意。

  4、碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。

  以物体间碰撞形式区分,可以分为“对心碰撞”(正碰), 而物体碰前速度沿它们质心的连线;“非对心碰撞”——中学阶段不研究。

  以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。

  各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律,不过在非弹性碰撞中,有一部分动能转变成了其他形式能量,因此动能不守恒了。

  二、弹性碰撞和非弹性碰撞

  碰撞:相互运动的物体相遇,在极短的时间内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程叫碰撞。

  ⑴完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统内只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。

  ⑵非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。

  ⑶完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为内能等),称完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。

  高中物理选修3-5动量守恒定律知识结构

  高中物理选修3-5动量守恒定律表达式


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