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    2025届新高考物理重点突破:第15讲 动量守恒定律

    王老师

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    3.0分

    共34页 2023-08-19 3知币
    1
    15 讲 动量守恒定律
    知识图谱
    动量守恒定律的理解和应用
    知识精讲
    一.动量守恒
    1.推导:光滑水平桌面上有一质量为 m1的物体以速度 v1向右运动,质量为 m2的物体
    速度 v2动,v1> v2,那过一,两撞。m1速度
    m2速度为 。碰撞过程中 m2m1的作用力为 F1m1m2的作用力为 F2,两物体各
    自所受重力和支持力虽为外力,但是合力为零,不改变物体的运动状态F1F2是两物体
    组成的系统内力。
    推导(1):根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别为:
    根据牛顿第三定律,F1F2的大小相等方向相反,即: ,则:
    碰撞时两小球之间的作用时间很-短,用 表示。这样加速度与速度前后的关系就是:
    把加速度的表达式带入 ,移项后得到:
    推导(2):根据牛顿第三定律,F1F2的大小相等方向相反,即 ,碰撞时两
    小球之间的作用时间很短,用 表示。取向右为正,则系统内内力冲量关系为:
    2
    根据动量定理可知: 和 ,则:
    整理得到:
    上式的物理意义是:两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。因为碰撞过程中
    的任意时刻牛顿第三定律、动量定理的结论都是成立的,因此对过程中的任意两时刻的状
    态都是适用的,也就是说系统在整个过程中一直保持不变。因此我们可以说这个过程中动
    量是守恒的。
    2.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的动动量保
    持不变,这就是动量守恒定律。
    3.表达式:
    1 ,系统相互作用前总动量 等于相互作用后的总动量
    2) ,
    和等于作用后的动量之和。
    4.动量守恒定律的适用条件
    1)不受外力,或所受合外力为零;
    2)近似守恒:系统间各物体间相互作用力远大于所受的外力
    3)分方向上动量守恒:如果系统在某一方向上所受合外力为零,则系统在该方
    向上动量守恒。
    5.性质
    1)条件性:判断是否满足动量守恒,是否系统所受合外力在零;
    2)相互性:公式中的初速度和末速度必须相对于同一参考系;
    3)同时性:系统作用前的速度必须是同一时刻的速递,而作用后的速度也是同
    一时刻的速度;
    4)动量守恒具有普适性:既适用于低速宏观系统,也适用于高速微观系统。
    二.“人船模型”
    质量为 m的人站在质量为 M,长为 L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边.当他
    向左走到船的左端时,忽略水的阻力,船左端离岸多远?
    处理这类问题的关键是确定两个关系:
    (1)画出两物体的位移图,确定两物体的位移关系:
    (2)利用平均动量守恒,确定两个位移与质量的关系:
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    作者简介

    王老师

    毕业于 211 大学,高考数学 145 分,国家励志奖学金、国家奖学金获得者,省级优秀毕业生。有多年数学教学经验,探索出一套高效率的学习方法,总结出多种知识记忆方法,注重对学生数学思维、解题方法、解题模型的培养。知识创造财富、分享创造价值!如需咨询可添加微信1063053800
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