2020年高考物理二輪復習 考前沖刺1 基礎回扣4 動量定理和動量守恒定律精練（含解析）

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1、四、動量定理和動量守恒定律 知識點1　動量定理 基礎回扣 1.動量與動能的比較 動量 動能 物理意義 描述機械運動狀態(tài)的物理量 定義式 p=mv Ek=12mv2 標矢性 矢量 標量 變化因素 物體所受沖量 外力所做的功 大小關系 p=2mEk Ek=p22m 對于給定的物體,若動能發(fā)生了變化,動量一定也發(fā)生了變化;而動量發(fā)生變化,動能不一定發(fā)生變化。它們都是相對量,均與參考系的選取有關,高中階段通常選取地面為參考系 2.沖量與功的比較 沖量 功 定義 作用在物體上的力和力的作用時間的乘積 作用在物體上的力和物體在力的方向上的

2、位移的乘積 單位 N·s J 公式 I=Ft(F為恒力) W=Fl cos α(F為恒力) 標矢性 矢量 標量 意義 ①表示力對時間的累積 ②是動量變化的量度 ①表示力對空間的累積 ②是能量變化的量度 都是過程量,都與力的作用過程相互聯(lián)系 3.動量定理的理解 (1)中學物理中,動量定理研究的對象通常是單個物體。 (2)Ft=p'-p是矢量式,兩邊不僅大小相等,而且方向相同。式中Ft是物體所受的合外力的沖量。 (3)Ft=p'-p除表明兩邊大小、方向的關系外,還說明了兩邊的因果關系,即合外力的沖量是動量變化的原因。 (4)由Ft=p'-p,得F=p'-

3、pt=Δpt,即物體所受的合外力等于物體的動量對時間的變化率。 易錯辨析 1.應用動量定理時,力和速度選取不同的正方向。 2.應用動量定理解決實際問題時要注意分析不變的物理量。 知識點2　動量守恒定律 基礎回扣 1.動量守恒表達式 (1)p=p',系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后的總動量p'。 (2)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),作用前的動量和等于作用后的動量和。 (3)Δp1=-Δp2,相互作用的兩個物體動量的變化量等大反向。 (4)Δp=0,系統(tǒng)總動量的變化量為零。 2.適用條件 (1)理想守恒:不受外力或所受外力的合

4、力為零。 (2)近似守恒:系統(tǒng)內各物體間相互作用的內力遠大于系統(tǒng)所受到的外力。 (3)某一方向守恒:如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零,則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒。 易錯辨析 1.應用動量守恒定律時,各速度不是相對同一參考系。 2.應用動量守恒定律時要注意判斷動量是否守恒。 知識點3　碰撞、爆炸與反沖 基礎回扣 1.碰撞遵循的三條原則 (1)動量守恒 (2)機械能不增加 Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'或p122m1+p222m2≥p1'22m1+p2'22m2 (3)速度要合理 ①同向碰撞:碰撞前,后面的物體速度大;碰撞后,前面的物體速度大(或相等)。 ②相

5、向碰撞:碰撞后兩物體的運動方向不可能都不改變。 2.彈性碰撞討論 (1)碰后速度的求解 根據(jù)動量守恒和機械能守恒 m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'　　　　　　　　?、?2m1v12+12m2v22=12m1v1'2+12m2v2'2　　　?、? 解得v1'=(m1-m2)v1+2m2v2m1+m2 v2'=(m2-m1)v2+2m1v1m1+m2 (2)分析討論: 當碰前物體2的速度不為零時,若m1=m2,則v1'=v2,v2'=v1,即兩物體交換速度。 當碰前物體2的速度為零時,v2=0,則: v1'=(m1-m2)v1m1+m2,v2'=2m1v1m1+m2, ①m1=m2時,v1'=0,v2'=v1,碰撞后兩物體交換速度。 ②m1>m2時,v1'>0,v2'>0,碰撞后兩物體沿同方向運動。 ③m10,碰撞后質量小的物體被反彈回來。 易錯辨析 物體在爆炸過程中因內力遠遠大于外力,動量近似守恒,但因有化學能轉化為機械能,因此機械能增加。 3