更新時間:2024-06-20 14:39:20作者:佚名
1.動量守恒定律:
研究對象是由兩個或多個物體組成的系統(tǒng),物體之間相互作用時,往往在很短的時間內(nèi)發(fā)生滿足動量守恒定律的物理過程。
2.動量守恒定律的條件:
(1)理想守恒:當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或合外力為零時(不管物體之間是否相互作用),合外力的沖量為零,因此系統(tǒng)動量守恒。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存在相互作用的內(nèi)力時,根據(jù)牛頓第三運動定律,相互作用的內(nèi)力產(chǎn)生的沖量大小相等,方向相反,這樣系統(tǒng)內(nèi)相互作用物體的動量變化大小相等,方向相反,系統(tǒng)的總動量保持不變。也就是說,內(nèi)力只能改變系統(tǒng)中每個物體的動量,而不能改變整個系統(tǒng)的總動量。
(2)近似守恒:當(dāng)外力有限,且作用時間很短時,外力的沖量近似為零,或者外力的沖量比內(nèi)力的沖量小得多時,可以近似地認(rèn)為動量守恒。
(3)單向守恒:如果作用于系統(tǒng)的外力的矢量和不為零動量守恒定律,但是外力在某個方向上的各分量和為零,則系統(tǒng)在該方向上的動量守恒。
3. 應(yīng)用動量守恒定律時,請注意:
(1)矢量性:在表達(dá)式m1v1+m2v2=中,守恒方程兩邊不僅大小相等,而且方向也相等。方程兩邊的總動量是系統(tǒng)內(nèi)所有物體動量的矢量和。在一維情況下,先指定正方向,再確定各已知量的正負(fù),代入公式即可求解。
(2)系統(tǒng)性:動量守恒是指系統(tǒng)內(nèi)所有物體的總動量保持不變。
(3)同時性:等式兩邊分別對應(yīng)兩個確定的狀態(tài),每個狀態(tài)下各個物體的動量都是同時的。
(4)相對性:表達(dá)式中的動量必須相對于同一參考物(通常取地球為參考物)而言。
4、碰撞過程是指物體間在短時間內(nèi)發(fā)生的相互作用,相互作用過程中相互作用力很大,所以通常認(rèn)為碰撞物體系統(tǒng)的動量守恒。根據(jù)碰撞前后物體的動量是否在一條直線上,有迎面碰撞和斜碰撞。初中物理只研究迎面碰撞;碰撞問題按性質(zhì)分為三類。
(1)彈性碰撞:碰撞后,一切變形消失,碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等,總動能不變。例如:鋼球、玻璃球、微觀粒子之間的碰撞。
(2)一般碰撞:碰撞后,變形部分消失,碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等動量守恒定律,動能有部分損失。例如:木制品與橡皮泥球的碰撞。
(3)完全非彈性碰撞:碰撞后變形完全保留,通常表現(xiàn)為兩個物體碰撞后合二為一,以相同的速度運動,碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等,動能損失最大。以上三種情況不包括轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的其他形式能量。
正面碰撞和非正面碰撞
正面碰撞:碰撞前的運動速度和兩球中心連線在同一直線上,碰撞后兩球的速度仍會沿著這條直線。
非同心碰撞:碰撞前,小球的速度與兩球中心連線不再在同一直線上,碰撞后,兩球的速度會偏離原來兩球中心連線的位置。
反沖現(xiàn)象
是指當(dāng)系統(tǒng)中一部分物體在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,動量向某一方向改變時,系統(tǒng)中其他物體的動量則向相反方向改變的現(xiàn)象。顯然,在反沖運動過程中,系統(tǒng)不受外力作用或外力作用比系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力小得多,所以在反沖現(xiàn)象中系統(tǒng)的動量守恒。
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