高中物理二輪復(fù)習(xí)-七、碰撞與動(dòng)量守恒

七、碰撞與動(dòng)量守恒1.對(duì)動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式Ft＝Δp是矢量式，運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向，公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力。(2)應(yīng)用動(dòng)量定理解釋兩類物理現(xiàn)象①當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間t越短，力F就越大；力的作用時(shí)間t越長(zhǎng)，力F就越小。如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎。②當(dāng)作用力F一定時(shí)，力的作用時(shí)間t越長(zhǎng)，動(dòng)量變化量Δp越大；力的作用時(shí)間t越短，動(dòng)量變化量Δp越小。(3)應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟①明確研究對(duì)象和研究過(guò)程。研究過(guò)程既可以是全過(guò)程，也可以是全過(guò)程中的某一階段。②進(jìn)行受力分析。只分析研究對(duì)象以外的物體施加給研究對(duì)象的力，不必分析內(nèi)力。③規(guī)定正方向。④寫出研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量(或各外力在各個(gè)階段的沖量的矢量和)，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。2.動(dòng)量守恒定律的理解三個(gè)概念系統(tǒng)相互作用的若干個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng)，即系統(tǒng)至少由兩個(gè)物體組成內(nèi)力系統(tǒng)內(nèi)部各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力外力系統(tǒng)外部物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力動(dòng)量守恒定律內(nèi)容如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這就是動(dòng)量守恒定律表達(dá)式(1)p＝p′(2)一維兩物體時(shí)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′m1v1′－m1v1＝－(m2v2′－m2v2)對(duì)象兩個(gè)及兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)條件(1)不受外力，動(dòng)量守恒(2)外力矢量和為零，動(dòng)量守恒(3)外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，動(dòng)量近似守恒(4)某方向上外力矢量和為零，該方向上動(dòng)量守恒3.碰撞模型滿足的規(guī)律(1)彈性碰撞碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯В瑒?dòng)能沒(méi)有損失，不僅動(dòng)量守恒，而且初、末動(dòng)能相等。①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2v1′＝eq\f(（m1－m2）v1＋2m2v2,m1＋m2)v2′＝eq\f(（m2－m1）v2＋2m1v1,m1＋m2)②v2＝0時(shí)，v1′＝eq\f(m1－m2,m1＋m2)v1v2′＝eq\f(2m1,m1＋m2)v1討論：若m1＝m2，則v1′＝0，v2′＝v1(速度交換)；若m1>m2，則v1′>0，v2′>0(碰后，兩物體沿同一方向運(yùn)動(dòng))；若m1?m2，則v1′≈v1，v2′≈2v1；若m1<m2，則v1′<0，v2′>0(碰后，兩物體沿相反方向運(yùn)動(dòng))；若m1?m2，則v1′≈－v1，v2′≈0。(2)非彈性碰撞碰撞結(jié)束后，動(dòng)能有部分損失。m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2＋ΔEk損(3)完全非彈性碰撞碰撞結(jié)束后，兩物體合二為一，以同一速度運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能損失最大。m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)veq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2＋ΔEk損max(4)碰撞遵守的原則①動(dòng)量守恒。②機(jī)械能不增加，即碰撞結(jié)束后總動(dòng)能不增加，表達(dá)式為Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或eq\f(peq\o\al(2,1),2m1)＋eq\f(peq\o\al(2,2),2m2)≥eq\f(p1′2,2m1)＋eq\f(p2′2,2m2)。③速度要合理碰前若同向運(yùn)動(dòng)，原來(lái)在前的物體速度一定增大，且v前≥v后；兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向至少有一個(gè)改變或速度均為零。4.三大觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用(1)解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)基本觀點(diǎn)①力的觀點(diǎn)：運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解題，可處理勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。②能量觀點(diǎn)：用動(dòng)能定理和能量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。③動(dòng)量觀點(diǎn)：用動(dòng)量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。(2)力學(xué)規(guī)律的選用原則①如果要列出各物理量在某一時(shí)刻的關(guān)系式，可用牛頓第二定律。②研究某一物體受到力的持續(xù)作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一般用動(dòng)量定理(涉及時(shí)間的問(wèn)題)或動(dòng)能定理(涉及位移的問(wèn)題)去解決問(wèn)題。③若研究的對(duì)象為物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律去解決問(wèn)題，但需注意所研究的問(wèn)題是否滿足守恒的條件。④在涉及相對(duì)位移問(wèn)題時(shí)則優(yōu)先考慮能量守恒定律，系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，即轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)能的量。⑤在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時(shí)，需注意到這些過(guò)程一般均隱含有系統(tǒng)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換。作用時(shí)間都極短，因此用動(dòng)量守恒定律去解決。1.動(dòng)量定理處理流體模型(1)研究對(duì)象常常需要選取流體為研究對(duì)象，如水、空氣等。(2)研究方法隔離出一定形狀的一部分流體作為研究對(duì)象，然后列式求解。(3)基本思路①在極短時(shí)間Δt內(nèi)，取一小柱體作為