第16章--动量守恒定律章末复习

动量守恒定律章末复习知识点一、动量1、动量：_________________________________。公式P=_____。是矢量，方向____________________；动量是状态量；单位是_________。2、动量和动能的区别和联系①动量是____量，而动能是_____量。因此，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。②动量和动能大小关系：__________3、动量的变化及其计算方法：ΔP=________，主要计算𝑃′、P在一条直线上的情况。物体的质量和速度的乘积叫做动量mv和瞬时速度方向相同kg·m/s矢标𝑃2=2m𝐸k𝑷′−𝑷【基础知识】知识点二、冲量1、冲量：_________________________。是矢量，方向________________。单位是___________；2、冲量的计算方法（1）I=F·t。（2）利用动量定理Ft=ΔP．主要解决变力的冲量计算问题，F为合外力（或某一方向上的合外力）。力和力的作用时间的乘积与力的方向相同牛·秒（N·s）知识点三、动量定理1、动量定理：________________________________。2、表达式：_______________或________。3、注意：上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化Ft=mv'-mvI=ΔP知识点四、动量守恒定律1.内容：______________________________________________________________________________。2、动量守恒定律适用的条件3、常见的表达式①系统不受外力作用或外力的合力为零。②系统外力的合力不为零且远小于内力。③系统在某一个方向的外力的合力为零，该方向动量守恒。①P＝P′②P1＋P2＝P1′＋P2′③m1V1＋m2V2＝m1V1′＋m2V2′④Δp1=－Δp2如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变【典型例题】几个模型：（二）一般碰撞问题（三）子弹打木块模型（一）动量定理应用（四）反冲运动、爆炸模型（一）动量定理应用【例1】一质量为4kg的物体静止在粗糙的水平地面上，受到大小为10N水平向右的拉力F作用，使物体向右匀加速运动，5s后撤去拉力F，物体继续向前运动了3s后停止。求物体与地面间的动摩擦因数。𝟎=𝑭t𝟏−f（t𝟏+t𝟐）又f=𝝁mg得𝝁≈𝟎.𝟏𝟔法一：整体法由动量定理：法二：分段法设5s后物体速度为v，由动量定理：mv=（𝑭−f）t𝟏后3s有𝟎−mv=−ft𝟐又f=𝝁mg得𝝁≈𝟎.𝟏𝟔解题步骤：1.确定研究对象，确定研究过程，明确各力作用时间。列动量定理方程（关键）2.列牛顿运动定律方程3.求解计算注意：①力的冲量为总冲量。可以是合力的冲量，也可以是分力冲量的矢量和。②冲量反映的是力对时间的累积效应，即使各力不同时作用，产生的效果也一样。【例2】质量相等的A、B两物块在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动，A物块的动量为PA＝9kg·m／s，B物块的动量为PB=3kg·m／s,当A物块追上B物块发生碰撞，则碰撞后A、B两物块的动量可能为()𝐴、𝑃𝐴′=6kgm/s;𝑃𝐵′=6kgm/s𝐵、𝑃𝐴′=3kgm/s;𝑃𝐵′=9kgm/s𝐶、𝑃𝐴′=−2kgm/s;𝑃𝐵′=14kgm/s𝐷、𝑃𝐴′=−4kgm/s;𝑃𝐵′=17kgm/s（二）一般碰撞问题动量守恒，碰后v相等，机械能减少，可能发生。动量守恒，碰后VAVB，机械能守恒，可能发生。动量守恒，碰后VAVB，机械能增加，不可能发生。动量不守恒，碰后VAVB，机械能增加，不可能发生。AB解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:1.系统动量守恒原则2.动能不增加的原则3.物理情景可行性原则追赶碰撞：碰撞前：𝑽后𝑽前碰撞后：𝑽后≤𝑽前（三）子弹打木块模型【例3】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块并留在其中。（1）子弹、木块相对静止时的速度v（2）系统损失的机械能、系统增加的内能解：（1）从动量的角度看,以m和M组成的系统为研究对象,根据动量守恒0mvMmvmMm0vv（2）损失的机械能：𝑬损=𝟏𝟐𝒎𝒗𝟎𝟐−𝟏𝟐（𝑴+𝒎）𝒗𝟐系统增加的内能𝑸=𝑬损方法点睛：1.选要研究的系统，确定系统的初、末动量，列动量守恒定律方程求速度。2.求内能的方法：（1）能量守恒：𝟏𝟐𝒎𝒗𝟎𝟐=𝑸+𝟏𝟐（𝑴+𝒎）𝒗𝟐（2）𝑸=𝑬损（3）𝑸=f∙d相对【变式1】将质量为m=2kg的物块,以水平速度v0=5m/s射到静止在光滑水平面上的平板车上,小车的质量为M=8kg,物块与小车间的摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2.(1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止?(2)在此过程中物块相对于小车滑动的距离是多少?(3)整个过程中有多少机械能转化为内能?v0子弹打木块变形（𝟏）mv𝟎=𝑴+𝒎𝒗𝒗=𝟏𝒎/𝒔𝒗=𝒗𝟎−𝝁𝒈𝐭𝒕=𝟏𝒔𝟐𝒗𝟐−𝒗𝟎𝟐=𝟐𝒂𝟏𝒙𝟏𝒂𝟏=𝝁𝒈𝒙𝟏=3mv𝟐=𝟐a𝟐x𝟐𝒂𝟏=𝝁m𝒈𝑴𝒙𝟐=0.5mΔx=x𝟏−x𝟐=2.5m（𝟑）𝑸=f∙Δx𝑸=20J【例4】水平方向射击的大炮，炮身重450kg，炮弹重为5kg，炮弹射击的速度是450m/s，射击后炮身后退的距离是45cm，则炮受地面的平均阻力为多大？（四）反冲运动、爆炸模型解：炮弹射出前后水平方向动量守恒0=mv0-MV,V=5m/s对于炮身，动能定理-FS=0-MV2/2，F=1.25×104N方法点睛：1.作用力是变力、很大，内力远大于外力。动量守恒。2.时间：作用时间极短。3.爆炸过程：动能增加。有其他形式的能转化为动能。4.位移：作用前后位置视为不动。巩固练习：1.CD2.AC3.D4.AC5.C6.（1）𝟐𝟓𝟎𝟑m/s（2）𝟗𝟓𝟎𝟑J小结2.动量守恒定律是独立于牛顿运动定律的一条定律，结合牛顿运动定律、能量守恒定律可求解大多数问题。1用动量定理解决问题注意选对研究对象和研究过程。应用动量守恒定律解决问题注意判断条件是否满足。