第二讲
动量守恒定律及应用
[人教版物理选择性必修第一册]
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阅读第一章第3节的内容,教材在推导动量守恒定律的过程中,运用了哪些我们所学的知识?动量守恒的条件是什么?与牛顿运动定律相比,动量守恒定律的优越性有哪些?
提示:
运用了
牛顿第三定律和动量定理;
动量守恒的条件:系统不受外力或所受外力的矢量和为零;优越性:动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程力的细节无关。这样,问题往往能大大简化;动量守恒定律的适用范围非常广泛,在高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)领域,牛顿运动定律不再适用,而动量守恒定律仍然正确(适用)。
2.
阅读第一章第5节的内容,请从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况对碰撞进行分类。弹性碰撞遵循哪些规律?教材“弹性碰撞的实例分析”所研究的情景的前提条件是什么?请熟记教材推导所得的结论。
提示:
如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞叫作弹性碰撞;如果系统在碰撞后动能减少,这类碰撞叫作非弹性碰撞。弹性碰撞遵循的规律:动量守恒、没有动能损失;教材“弹性碰撞的实例分析”所研究的情景的前提条件是:弹性正碰、一动碰一静。
3.
第一章第3节,推导动量守恒定律的过程中运用什么思想方法?
提示:
演绎推理的思想方法。
4.
动量概念的建立过程中运用了什么思想方法?
提示:
抽象和概括的思维方法。第一章第5节的【科学方法】中详细介绍了此方法。
考点一 动量守恒定律的理解与基本应用
1.几个相关概念
(1)系统:两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统。
(2)内力:系统中物体间的作用力。
(3)外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力。
2.动量守恒定律
(1)内容:如果一个系统
不受外力
,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
(2)表达式:
或Δ
p
1
=-Δ
p
2
。
3.系统动量守恒的条件
(1)理想守恒:系统不受外力或所受
外力
的合力为零,则系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统受到的合外力不为零,但当内力
远大于
合外力时,系统的动量可近似看成守恒。
(3)
某一方向上守恒
:系统在某个方向上所受
合外力
为零或该方向
F
内
≫
F
外
时,系统在该方向上动量守恒。
4.动量守恒定律的
“六性”
(1)系统性:研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统。
(2)条件性:必须满足动量守恒定律的适用条件。
(3)矢量性:表达式中初、末动量都是矢量,首先需要选取正方向,分清各物