2024-2024年高考物理一轮复习 6.4-6.5 反冲与碰撞总教案
知识简析 一、人船模型
1.若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等,则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。在此类
问题中,凡涉及位移问题时,我们常用“系统平均动量守恒”予以解决。如果系统是由两个物体组成的,合外力为零,且相互作用前均静止。相互作用后运动,则由0=m1+m2得推论0=m1s1+m2s2,但使用时要明确s1、s2必须是相对地面的位移。
2、人船模型的应用条件是:两个物体组成的系统(当有多个物体组成系统时,可以先转化为两个物体组成的系统)
动量守恒,系统的合动量为零.
二、反冲运动
1、指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象
2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律,求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态.
规律方法 1、人船模型及其应用 2、反冲运动的研究
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说明:(1)当问题符合动量守恒定律的条件,而又仅涉及位移而不涉及速度时,通常可用平均动量求解.
(2)画出反映位移关系的草图,对求解此类题目会有很大的帮助. (3)解此类的题目,注意速度必须相对同一参照物.
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20m 第 5 课 专题:碰撞中的动量守恒 知识简析 碰撞
1.碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象.
在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,故可以用动量守恒定律处理碰撞问题.按碰撞前后物体的
动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况.
2.一般的碰撞过程中,系统的总动能要有所减少,若总动能的损失很小,可以略去不计,这种碰憧叫做弹
性碰撞.其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复,不存在势能的储存,物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起,这种碰撞动能损失最多,叫做完全非弹性碰撞.其特点是发生的形变不恢复,相碰后两物体不分开,且以同一速度运动,机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加(有其他形式的能转化为机械能的除外,如爆炸过程),这也常是判断一些结论是否成立的依据.
3.弹性碰撞:题目中出现:“碰撞过程中机械能不损失”.这实际就是弹性碰撞. 设两小球质量分别为m1、m2,碰撞前后速度为v1、v2、v1、v2,碰撞过程无机械能损失,求碰后二者的速度. 根据动量守恒 m1 v1+m2 v2=m1 v1+m2 v2 ……①
根据机械能守恒 ?m1 v1十?m2v2= ?m1 v1十?m2 v2 ……② 由①②得v1= ,v2=
仔细观察v1、v2结果很容易记忆, 当v2=0时v1= ,v2=
①当v2=0时;m1=m2 时v1=0,v2=v1 这就是我们经常说的交换速度、动量和能量.
②m1>>m2,v1=v1,v2=2v1.碰后m1几乎未变,仍按原来速度运动,质量小的物体将以m1的速度的两倍向前运动。
③m1《m2,vl=一v1,v2=0. 碰后m1被按原来速率弹回,m2几乎未动。
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2024-2024年高考物理一轮复习 6.6 动量、能量综合应用总教案
知识简析 一、动量和动能
动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,但它们存在明显的不同:
动量是矢量,动能是标量.物体动量变化时,动能不一定变化;但动能一旦发生变化,动量必发生变化.如做匀速圆周运动的物体,动量不断变化而动能保持不变.
动量是力对时间的积累效应,动量的大小反映物体可以克服一定阻力运动多久,其变化量用所受冲量
来量度;动能是力对空间的积累效应,动能的大小反映物体可以克服一定阻力运动多么远,其变化量用外力对物体做的功来量度.
动量的大小与速度成正比,动能大小与速率的平方成正比.不同物体动能相同时动量可以不同,反之
亦然,,常用于比较动能相同而质量不同物体的动量大小;常用来比较动量相同而质量不同物体的动能大小.
二、动量守恒定律与机械能守恒(包括能量守恒)定律
动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体组成的系统,且研究的都是某一物
理过程一但两者守恒的条件不同:系统动量是否守恒,决定于系统所受合外力是否为零;而机械能是否守恒,则决定于是否有重力以外的力(不管是内力还是外力)做功.所以,在利用机械能守恒定律处理问题时要着重分析力的做功情况,看是否有重力以外的力做功;在利用动量守恒定律处理问题时着重分析系统的受力情况(不管是否做功),并着重分析是否满足合外力为零.应特别注意:系统动量守恒时,机械能不一定守恒;同样机械能守恒时,动量不一定守恒,这是因为两个守恒定律的守恒条件不同必然导致的结果.如各种爆炸、碰撞、反冲现象中,因F内》F外,动量都是守恒的,但因很多情况下有内力做功使其他形式的能转化为机械能而使其机械能不守恒.
另外,动量守恒定律表示成为矢量式,应用时必须注意方向,且可在某一方向独立使用;机械能守恒定律表示成为标量式,对功或能量只需代数加减,不能按矢量法则进行分解或合成.
三、处理力学问题的基本方法
处理力学问题的基本方法有三种:一是牛顿定律,二是动量关系,三是能量关系.若考查有关物
理量的瞬时对应关系,须应用牛顿定律,若考查一个过程,三种方法都有可能,但方法不同,处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别.若研究对象为一个系统,应优先考虑两大守恒定律,若研究对象为单一物体,可优先考虑两个定理,特别涉及时间问题时应优先考虑动量定理,涉及功和位移问题的应优先考虑动能定理.因为两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处.特别对于变力作用问题,在中学阶段无法用牛顿定律处理时,就更显示出它们的优越性.
四、求解动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、功能关系的综合应用类题目时要注意:
1.认真审题,明确物理过程.这类问题过程往往比较复杂,必须仔细阅读原题,搞清已知条件,判断
哪一个过程机械能守恒,哪一个过程动量守恒
2.灵活应用动量、能量关系.有的题目可能动量守恒,机械能不守恒,或机械能守恒,动量不守恒,或者动量在整个变化过程中守恒,而机械能在某一个过程中有损失等,过程的选取要灵活,既要熟悉一定的典型题,又不能死套题型、公式.
规律方法一、特点
能量与动量结合的题目,过程复杂,知识综合性强,难度比较大;它不仅在力学中出现,在电学与原
子核物理学中也都有类似的题目.因而在高考中那些难度大的题目往往出现在这里.