高中物理第十六章动量守恒定律章末小结学案新人教版选修3 5.doc

,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间。如果需要减小作用力,必须延长作用时间,即缓冲作用。,要注意力必须是物体所受的合外力,以及动量定理的矢量性,求解前先规定正方向,再简化为代数运算(一维碰撞时)。,用动量定理要比用牛顿运动定律解题方便得多。[典例1] (天津高考),再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。,则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g=10m/s2)。[解析] 小球与地面碰撞前后的动量变化为Δp=mv′-mv=×4kg·m/s-×(-6)kg·m/s=2kg·m/s。由动量定理,小球受到地面的作用力F=+mg=12N。[答案] 2 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。(1)p=p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)。实际应用时的三种常见形式:①m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统);②0=m1v1′+m2v2′(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率及位移大小与各自质量成反比);③m1v1+m2v2=(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,完全非弹性碰撞)。(2)Δp=0(系统总动量不变)。(3)Δp1=-Δp2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量增量大小相等、方向相反)。[典例2] 光滑水平面上放着一质量为M的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为m的小球以速度v0向槽运动,若开始时槽固定不动,求小球上升的高度(槽足够高)。若槽不固定,则小球能上升多高?[解析] 槽固定时,设球上升的高度为h1,由机械能守恒定律得mgh1=mv02,解得h1=。槽不固定时,设小球上升的最大高度为h2,此时两者速度为v,由动量守恒定律得mv0=(m+M)v。由机械能守恒定律得mv02=(m+M)v2+mgh2,解得槽不固定时小球上升的高度h2=。[答案] 应用动量守恒定律解决临界极值问题在动量守恒定律的应用中,常常会遇到相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向运动、反复碰撞等临界极值问题。这类问题求解的关键是充分利用反证法、极限法分析物体的临界状态,挖掘问题中隐含的临界条件,选取适当的系统和过程,运用动量守恒定律进行解答。[典例3] 两磁铁各放在不同的小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。,。两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动。某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,两车运动过程中始终未相碰。求:(1)两车最近时,乙的速度为多大?(2)甲车开始反向运动时,乙的速度为多大?[解析] (1)两车相距最近时,两车的速度相同,设该速度为v,取乙车的速度方向为正方向。由动量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=(m甲+m乙)v所以两车最近时,乙车的速度为v==m/s≈。(2)甲车开始反向时,其速度为0,设此时乙车的速度为v乙′,由动量守恒定律得m乙v乙-m甲v甲=m乙v乙′得v乙′==m/s=2m/s。[答案] (1) (2)2m/,机械能守恒非弹性碰撞动量守恒,机械能有损失完全非弹性碰撞动量守恒,,相互作用的力为变力,作用时间很短,平均作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒能量情况都满足能量守恒,总能量保持不变不同点动能、机械能情况有其他形式的能转化为动能,动能会增加,机械能不守恒弹性碰撞时动能不变,非弹性碰撞时动能要损失,动能转化为内能,动能减少,机械能不一定守恒动量与能量的综合应用[典例4] 如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球A的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方