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动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结

更新时间:2024-06-20 14:39:20作者:佚名

1.动量守恒定律

研究对象是由两个或多个物体组成的系统,物体之间相互作用时,往往在很短的时间内发生满足动量守恒定律的物理过程。

2.动量守恒定律的条件:

(1)理想守恒:当系统不受外力作用或合外力为零时(不管物体之间是否相互作用),合外力的冲量为零,因此系统动量守恒。当系统内存在相互作用的内力时,根据牛顿第三运动定律,相互作用的内力产生的冲量大小相等,方向相反,这样系统内相互作用物体的动量变化大小相等,方向相反,系统的总动量保持不变。也就是说,内力只能改变系统中每个物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。

(2)近似守恒:当外力有限,且作用时间很短时,外力的冲量近似为零,或者外力的冲量比内力的冲量小得多时,可以近似地认为动量守恒。

(3)单向守恒:如果作用于系统的外力的矢量和不为零动量守恒定律,但是外力在某个方向上的各分量和为零,则系统在该方向上的动量守恒。

3. 应用动量守恒定律时,请注意:

(1)矢量性:在表达式m1v1+m2v2=中,守恒方程两边不仅大小相等,而且方向也相等。方程两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。在一维情况下,先指定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式即可求解。

(2)系统性:动量守恒是指系统内所有物体的总动量保持不变。

(3)同时性:等式两边分别对应两个确定的状态,每个状态下各个物体的动量都是同时的。

(4)相对性:表达式中的动量必须相对于同一参考物(通常取地球为参考物)而言。

4、碰撞过程是指物体间在短时间内发生的相互作用,相互作用过程中相互作用力很大,所以通常认为碰撞物体系统的动量守恒。根据碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有迎面碰撞和斜碰撞。初中物理只研究迎面碰撞;碰撞问题按性质分为三类。

(1)弹性碰撞:碰撞后,一切变形消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。例如:钢球、玻璃球、微观粒子之间的碰撞。

(2)一般碰撞:碰撞后,变形部分消失,碰撞前后系统的总动量相等动量守恒定律,动能有部分损失。例如:木制品与橡皮泥球的碰撞。

(3)完全非弹性碰撞:碰撞后变形完全保留,通常表现为两个物体碰撞后合二为一,以相同的速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最大。以上三种情况不包括转换成机械能的其他形式能量。

正面碰撞和非正面碰撞

正面碰撞:碰撞前的运动速度和两球中心连线在同一直线上,碰撞后两球的速度仍会沿着这条直线。

非同心碰撞:碰撞前,小球的速度与两球中心连线不再在同一直线上,碰撞后,两球的速度会偏离原来两球中心连线的位置。

反冲现象

是指当系统中一部分物体在系统内力作用下,动量向某一方向改变时,系统中其他物体的动量则向相反方向改变的现象。显然,在反冲运动过程中,系统不受外力作用或外力作用比系统内物体间的相互作用力小得多,所以在反冲现象中系统的动量守恒。

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