2017-2018学年粤教版选修3-5 第一章 碰撞与动量守恒 章末盘点 学案
2017-2018学年粤教版选修3-5    第一章  碰撞与动量守恒 章末盘点   学案第5页

考点二 动量守恒定律   1.动量守恒定律的四个基本特性

  (1)整体性

  动量守恒定律是针对一个物体系统而言的,具有系统的整体性,而对物体系统内的一部分,动量守恒定律就不适用了。所以要合理地选择适用动量守恒定律的相互作用系统,即合理的确定研究对象。

  (2)矢量性

  动量是矢量,动量守恒是指系统内各部分动量的矢量和保持不变,因此,在解题时必须首先选定正方向,然后运用矢量合成和分解法则来计算各状态动量的矢量和,而不能简单地采用代数和。

  (3)相对性

  动量守恒定律在应用时,系统在作用前、后的动量都应是相对于同一惯性参考系而言的,具有相对同一性,若系统的不同部分的动量不是相对同一惯性参考系,则系统的动量就不可能守恒。

  (4)瞬时性

  在动量守恒定律所适用的系统中,一般来说,系统内的各部分在不同时刻具有不同的动量,系统在某一时刻的动量,应该是此时刻系统内各部分的瞬时动量的矢量和。因而,在运用动量守恒定律解题时,不应该将不同瞬时的动量相互混淆,更不能交叉套用。

  2.动量守恒定律应用中的模型

  对实际问题的研究或对物理问题的求解,往往是将具体的问题抽象成物理模型,并运用物理规律得出结果。动量守恒定律的应用中,常遇到的典型模型有碰撞、反冲、相对位移模型(人船模型)等。

  (1)碰撞:物体与物体发生碰撞时,相互作用时间极短,相互作用的内力远大于系统所受外力,所以各类碰撞均满足系统动量守恒定律。但要注意物理情境可行性原则。

  (2)反冲:发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭,都属于反冲运动,这些运动的特点都是系统相互作用的内力远大于系统受到的外力,所以在相互作用的过程中系统总动量守恒,研究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律,求反冲速度的关键是确定相互作用的对象和各物体对地的运动状态。

  (3)相对位移:关键是找出组成系统的两部分位移之间的关系,常列出平均动量守恒关系式进行求解。

[例2] (新课标全国卷Ⅰ)如图1,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8 m,A球在B球的正上方。先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3 s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰好为零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10 m/s2,忽