碰撞和动量守恒知识点总结.docx

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1、碰撞和动量守恒知识点总结第一章碰撞和动量守恒知识点总结知识点1物体的碰撞1生活中的各种碰撞现象碰撞的种类有正碰和斜碰两种(1)正碰：像台球的碰撞中若两个小球碰撞时的速度沿着连心线方向，则称为正碰(2)斜碰：像台球的碰撞中若两个小球碰撞前的相对速度不在连心线上，则称为斜碰2弹性碰撞和非弹性碰撞(1)碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种弹性碰撞：若两个物体的碰撞发生在水平面上，碰撞后形变能完全恢复，则没有动能损失，碰撞前后两个物体构成的系统动能相等非弹性碰撞：若两个物体的碰撞发生在水平面上，碰撞后形变不能完全恢复或完全不能恢复(黏合)，则有动能损失(或损失最大)，损失的动能转变为热能，碰撞前后两个物体

2、构成的系统动能不再相等，碰撞后的总动能小于碰撞前的总动能(2)两种碰撞的区别：弹性碰撞没有能量损失，非弹性碰撞有能量损失当两个小球的碰撞发生在水平面上时，两小球碰撞前后的重力势能不变，变化的是动能，根据动能能否守恒，把小球的碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，如下所示： (3)注意非弹性碰撞一定有机械能损失，损失的机械能一般转化为内能碰撞后的总机械能不可能增加，这一点尤为重要系统发生爆炸时，内力对系统内的每一个物体都做正功，故爆炸时，系统的机械能是增加的，这一增加的机械能来源于炸药储存的化学能知识点2动量、冲量和动量定理一、动量1、动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量是矢量，方向与速度方向一样；

3、动量的合成与分解，按平行四边形法则、三角形法则是状态量；通常讲物体的动量是指运动物体某一时刻的动量，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量；物体的动量亦与参照物的选取有关，常情况下，指相对地面的动量。单位是kgm/s；2、动量和动能的区别和联络动量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量一样而质量不同的物体，其动能不同；动能一样而质量不同的物体其动量不同。动量是矢量，而动能是标量。因而，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体遭到外力的冲量；动能是标量，引起动能变化的原因亦是标

4、量，即外力对物体做功。动量和动能都与物体的质量和速度有关，两者从不同的角度描绘了运动物体的特性，且二者大小间存在关系式：P22mEk3、动量的变化及其计算方法动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量，是矢量，对应于某一经过或某一段时间，是一个非常重要的物理量，其计算方法：1P=Pt一P0，主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。2利用动量定理P=Ft，通常用来解决P0、Pt；不在一条直线上或F为恒力的情况。二、冲量1、冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量是矢量，假如在力的作用时间内，力的方向不变，则力的方向就是冲量的方向；冲量的合成与分解，按平行四边形法则与三角形法则冲量不仅由力的决定，

5、还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关，所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是Ns；2、冲量的计算方法1I=Ft采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。2利用动量定理Ft=P主要解决变力的冲量计算问题，但要注意上式中F为合外力或某一方向上的合外力。三、动量定理1、动量定理：物体遭到合外力的冲量等于物体动量的变化Ft=mvt一mv0或Ftptp0；该定理由牛顿第二定律推导出来：质点m在短时间t内受合力为F合，合力的冲量是F合t；质点的初、未动量是mv0、mvt，动量的变化量是P=mv=mvtmv0根据动量定理得：F合=mv/t2单位：牛秒(NS)与千克米秒统一：l千克米秒

6、=1千克米秒2秒=牛秒；3理解：1上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。2动量定理中的冲量和动量都是矢量。定理的表达式为一矢量式，等号的两边不但大小一样，而且方向一样，在高中阶段，动量定理的应用只限于一维的情况。这时可规定一个正方向，注意力和速度的正负，这样就把大量运算转化为代数运算。3动量定理的研究对象一般是单个质点。求变力的冲量时，可借助动量定理求，不可直接用冲量定义式4应用动量定理的思路：1明确研究对象和受力的时间明确质量m和时间t；2分析对象受力和对象初、末速度明确冲量I合，和初、未动量P0，Pt；3规定正方向，目的是将矢量运算转化为代数运算；4根据动量定理列方程5解方

7、程。四、动量定理应用的注意事项1动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统，当研究对象为物体系时，物体系的总动量的增量等于相应时间内物体系所受外力的合力的冲量，所谓物体系总动量的增量是指系统内各个的体动量变化量的矢量和。而物体系所受的合外力的冲量是把系统内各个物体所受的一切外力的冲量的矢量和。2动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它能够是恒力，可以以是变力。当合外力为变力时F则是合外力对作用时间的平均值。3动量定理公式中的mv是研究对象的动量的增量，是经过终态的动量减去经过始态的动量要考虑方向，切不能颠倒始、终态的顺序。4动量定理公式中的等号表明合外力的冲量

8、与研究对象的动量增量的数值相等，方向一致，单位一样。但考生不能以为合外力的冲量就是动量的增量，合外力的冲量是导致研究对象运动改变的外因，而动量的增量却是研究对象受外部冲量作用后的必然结果。5用动量定理解题，只能选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体做参照物。忽视冲量和动量的方向性，造成I与P正负取值的混乱，或忽视动量的相对性，选取相对地球做变速运动的物体做参照物，是解题错误的常见情况。六、动量定理的拓展应用1、动量定理Ftmvtmv0能够用一种更简洁的方式Ft=P表达，式中左边表示物体遭到的冲量，右边表示动量的增量变化量。此式稍加变形就得0tmvmvpFtt-?=?其含义是：物体所受外力若物体

9、同时受几个力作用，则为合外力等于物体动量的变化率。这一公式通常称为“牛顿第二定律的动量形式。这一形式更接近于牛顿本人对牛顿第二定律的表述。应用这个表述我们在分析解决某些问题时会使思路愈加明晰、简洁。知识点3动量守恒定律一、动量守恒定律1、内容：互相作用的物体，假如不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等2、动量守恒定律适用的条件系统不受外力或所受合外力为零当内力远大于外力时某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力远大于外力时，该方向的动量守恒3、常见的表达式pt=p0，其中pt、p0分别表示系统的末动量和初动量，表示系统作用前的总动量等于

10、作用后的总动量。p=0，表示系统总动量的增量等于零。p1=p2，其中p1、p2分别表示系统内两个物体初、末动量的变化量，表示两个物体组成的系统，各自动量的增量大小相等、方向相反。其中的形式最常见，详细来讲有下面几种形式A、m1vlm2v2m1v/lm2v/2，各个动量必须相对同一个参照物，适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统。B、0=m1vlm2v2，适用于原来静止的两个物体组成的系统。C、m1vlm2v2=m1m2v，适用于两物体作用后结合在一起或具有共同的速度。5、对动量守恒定律的理解1动量守恒定律是讲系统内部物体间的互相作用只能改变每个物体的动量，而不能改变系统的总动量，在系统运动变

11、化经过中的任一时刻，单个物体的动量能够不同，但系统的总动量一样。2应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体做参照物，不能选择相对地面作加速运动的物体为参照物。3动量是矢量，系统的总动量不变是讲系统内各个物体的动量的矢量和不变。等号的含义是讲等号的两边不但大小一样，而且方向一样。6、动量守恒定律的“四性在应用动量守恒定律处理问题时,要注意“四性矢量性：动量守恒定律是一个矢量式，对于一维的运动情况，应选取统一的正方向，凡与正方向一样的动量为正，相反的为负。若方向未知可设与正方向一样而列方程，由解得的结果的正负断定未知量的方向。瞬时性：动量是一个状态量，即瞬时值，动量守恒指的是

12、系统任一瞬时的动量恒定，列方程m1vlm2v2m1v/lm2v/2时，等号左侧是作用前各物体的动量和，等号右边是作用后各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加。相对性：由于动量大小与参照系的选取有关，应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度，一般以地球为参照系普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统，不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。7、应用动量守恒定律的基本思路1明确研究对象和力的作用时间，即要明确要对哪个系统，对哪个经过应用动量守恒定律。2分析系统所受外力、内力，断定系统动量能否守恒。3分析系统初、末

13、状态各质点的速度，明确系统初、末状态的动量。5解方程。如解出两个答案或带有负号要讲明其意义。知识点4碰撞的种类以及在碰撞中应用动量守恒1碰撞的特点(1)作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的(2)碰撞经过中，总动能不增由于没有其他形式的能量转化为动能(3)碰撞经过中，当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大(4)碰撞经过中，两物体产生的位移可忽略2断定碰撞可能性问题的分析思路(1)断定系统动量能否守恒(2)断定物理情景能否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度(3)断定碰撞前后动能能否增加3碰

14、撞的种类及特点(1)弹性碰撞特点：碰撞时产生弹性形变，碰撞结束后，形变完全恢复原理：动量守恒，机械能守恒弹性碰撞模型：在光滑水平面上，有两个小球，质量分别为m1，m2，球1以速度v0向右运动，与静止的球2发生碰撞碰撞经过中没有能量损失，由动量守恒和能量守恒，有?m1v0m1v1m2v212m1v2012m1v2112m2v22得到v1m1m2m1m2v0v22m1m1m2v0若m1?m2，则v1v0，v22v0若m1m2，则v10，v20若m1m2，则v10，v2v0若m10若m1?m2，则v1v0，v20(2)非完全弹性碰撞特点：碰撞时的形变不能完全恢复，有一部分机械能转变为内能原理：动量守恒碰后的机械能小于碰前的机械能(3)完全非弹性碰撞特点：碰撞时的形变完全不能恢复，机械能损失最大，损失的机械能转变为内能，碰后速度一样原理：动量守恒能量守恒假如作用经过中有摩擦力做功，知足：fs相对E损知识点5反冲运动1、指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律，求反冲速度的关键是确定互相作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态