物理選修3-5考點

1、- 1 -選修 選修 3-5 知識點 知識點82．動量 ．動量 動量守恒定律 動量守恒定律Ⅱ1、沖量 沖量可以從兩個側面的定義或解釋。①作用在物體上的力和力的作用時間的乘積, 叫做該力對這物體的沖量。②沖量是力對時間的累積效應。力對物體的沖量, 使物體的動量發(fā)生變化; 而且沖量等于物體動量的變化。沖量的表達式 I = F·t。單位是牛頓·秒沖量是矢量, 其大小為力和作用時間的乘積, 其方向沿力的作用方向。如果物體在時

2、間 t內(nèi)受到幾個恒力的作用, 則合力的沖量等于各力沖量的矢量和, 其合成規(guī)律遵守平行四邊形法則。2、動量 可以從兩個側面對動量進行定義或解釋。①物體的質量跟其速度的乘積, 叫做物體的動量。②動量是物體機械運動的一種量度。動量的表達式 P = mv。單位是千克米 / 秒。動量是矢量, 其方向就是瞬時速度的方向。因為速度是相對的, 所以動量也是相對的, 我們啊3、動量定理 物體動量的增量, 等于相應時間間隔力, 物體所受合外力的沖量。表達式

3、為 I = 或 。 ?P 1 2 mv mv Ft ? ?運用動量定理要注意①動量定理是矢量式。合外力的沖量與動量變化方向一致, 合外力的沖量方向與初末動量方向無直接聯(lián)系。②合外力可以是恒力, 也可以是變力。在合外力為變力時, F 可以視為在時間間隔 t 內(nèi)的平均作用力。③動量定理不僅適用于單個物體, 而且可以推廣到物體系。4、動量守恒定律 當系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零, 則系統(tǒng)的總動量守恒。動量守恒定律根據(jù)實際情況有多種表達

4、式, 一般常用 等號左右分別表示系統(tǒng)作 P P P P A B A B ? ? ? ? ?用前后的總動量。運用動量守恒定律要注意以下幾個問題: ①動量守恒定律一般是針對物體系的, 對單個物體談動量守恒沒有意義。②對于某些特定的問題, 例如碰撞、爆炸等, 系統(tǒng)在一個非常短的時間內(nèi), 系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力, 遠比它們所受到外界作用力大, 就可以把這些物體看作一個所受合外力為零的系統(tǒng)處理, 在這一短暫時間內(nèi)遵循動量守恒定律。③計算動量時

5、要涉及速度, 這時一個物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對于同一慣性參照系的, 一般取地面為參照物。④動量是矢量, 因此“系統(tǒng)總動量”是指系統(tǒng)中所有物體動量的矢量和, 而不是代數(shù)和。⑤動量守恒定律也可以應用于分動量守恒的情況。有時雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零, 但只要在某一方面上的合外力分量為零, 那么在這個方向上系統(tǒng)總動量的分量是守恒的。⑥動量守恒定律有廣泛的應用范圍。只要系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零, 那么系統(tǒng)內(nèi)部各物體的相互作用, 不論

6、是萬有引力、彈力、摩擦力, 還是電力、磁力, 動量守恒定律都適用。系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用時, 不論具有相同或相反的運動方向; 在相互作用時不論是否直接接觸; 在相互作用后不論是粘在一起, 還是分裂成碎塊, 動量守恒定律也都適用。5、動量與動能、沖量與功、動量定理與動能定理、動量守恒定律與機械能守恒定律的比較。動量與動能的比較:①動量是矢量, 動能是標量。②動量是用來描述機械運動互相轉移的物理量而動能往往用來描述機械運動與其他運動(比如熱

7、、光、電等)相互轉化的物理量。比如完全非彈性碰撞過程研究機械運動轉移——速- 3 -3.首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復數(shù)次，便可在復寫紙上打出多個點，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點包括在圓內(nèi)，則圓心就是不發(fā)生碰撞時入射小球的平均位置 P 點（圖-40） ；4.將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；5.讓入射小球由某一定高度從靜止開始滾下，重復數(shù)次，使兩球相碰，按照步驟(3)的

8、辦法求出入球落地點的平均位置 M 和被碰小球落地點的平均位置 N；6.過 ON 在紙上做一條直線，測出 OM、OP、ON 的長度；7.將數(shù)據(jù)代入下列公式，驗證公式兩邊數(shù)值是否相等（在實驗誤差允許的范圍內(nèi)）：m1·OP=m1·OM+m2·ON【注意事項】1．“水平”和“正碰”是操作中應盡量予以滿足的前提條件．2．測定兩球速度的方法，是以它們做平拋運動的水平位移代表相應的速度． 3．斜槽末端必須水平，檢驗方法是

9、將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止狀態(tài)．4．入射球的質量應大于被碰球的質量．5．入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下．方法是在斜槽上的適當高度處固定一檔板，小球靠著檔板后放手釋放小球．6．實驗過程中，實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變．7．m1·OP=m1·OM+m2·ON 式中相同的量取相同的單位即可．【誤差分析】誤差來源于實驗操作中，兩個小球沒有達到水平正碰，一是斜槽不夠

10、水平，二是兩球球心不在同一水平面上，給實驗帶來誤差．每次靜止釋放入射小球的釋放點越高，兩球相碰時作用力就越大，動量守恒的誤差就越?。畱M行多次碰撞，落點取平均位置來確定，以減小偶然誤差．下列一些原因可能使實驗產(chǎn)生誤差：1．若兩球不能正碰，則誤差較大；2．斜槽末端若不水平，則得不到準確的平拋運動而造成誤差；3．O、P、M、N 各點定位不準確帶來了誤差；4．測量和作圖有偏差；5．儀器和實驗操作的重復性不好，使得每次做實驗時不是統(tǒng)一標準．【典

11、型例題】例 1（2000 年全國高考）某同學用如圖-3 所示裝置通過半徑相同的 A、B 兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中 PQ 是斜槽，QR 為水平槽．實驗時先使 A 球從斜槽上某一固定位置 G 由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復上述操作 10 次，得到 10個落點痕跡，再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓 A球仍從位置 G 由靜止開始滾下，和 B 球碰撞后，A、B 球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．