動(dòng)量守恒定律碰撞反沖現(xiàn)象知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)

1、動(dòng)量守恒定律、碰撞、反沖現(xiàn)象知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)一.知識(shí)總結(jié)歸納1. 動(dòng)量守恒定律：研究的對(duì)象是兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)，而滿足動(dòng)量守恒的物 理過程常常是物體間相互作用的短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。2. 動(dòng)量守恒定律的條件：(1) 理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力合力為零(不管物體間是否相互作用)，此時(shí) 合外力沖量為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒。當(dāng)系統(tǒng)存在相互作用的內(nèi)力時(shí)，由牛頓第三定律得知，相互作用的內(nèi)力產(chǎn)生的沖量， 大小相等，方向相反，使得系統(tǒng)內(nèi)相互作用的物體動(dòng)量改變量 大小相等，方向相反，系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變。 即內(nèi)力只能改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量，而不能 改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量。(2) 近似守恒：當(dāng)外力為有限量，且

2、作用時(shí)間極短，外力的沖量近似為零，或者說外 力的沖量比內(nèi)力沖量小得多，可以近似認(rèn)為動(dòng)量守恒。(3) 單方向守恒：如果系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零，而外力在某方向上分力的和為 零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。3. 動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中需注意：(1)矢量性：表達(dá)式miw+m2V2=miiVl1 + m2v2中守恒式兩邊不僅大小相等，且方向相在一維情況下，先規(guī)定正方向，再同，等式兩邊的總動(dòng)量是系統(tǒng)內(nèi)所有物體動(dòng)量的矢量和。 確定各已知量的正負(fù)，代入公式求解。(2) 系統(tǒng)性：即動(dòng)量守恒是某系統(tǒng)內(nèi)各物體的總動(dòng)量保持不變。(3) 同時(shí)性：等式兩邊分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)確定狀態(tài)，每一狀態(tài)下各物體的動(dòng)量是同時(shí)的。(4) 相對(duì)性

3、：表達(dá)式中的動(dòng)量必須相對(duì)同一參照物(通常取地球?yàn)閰⒄瘴?.4. 碰撞過程 是指物體間發(fā)生相互作用的時(shí)間很短，相互作用過程中的相互作用力很大， 所以通?？烧J(rèn)為發(fā)生碰撞的物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒。按碰撞前后物體的動(dòng)量是否在一條直線上， 有正碰和斜碰之分，中學(xué)物理只研究正碰的情況；碰撞問題按性質(zhì)分為三類。(1) 彈性碰撞一一碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯?，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，總動(dòng)能不變。 例如：鋼球、玻璃球、微觀粒子間的碰撞。(2) 一般碰撞 碰撞結(jié)束后，形變部分消失，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能有部分損失. 例如：木制品、橡皮泥球的碰撞。(3)完全非彈性碰撞 碰撞結(jié)束后，形變完全保留，通常表現(xiàn)為碰后兩物

4、體合二為 一，以同一速度運(yùn)動(dòng)，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能損失最多。上述三種情況均不含其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況。一維彈性碰撞的普適性結(jié)論：在一光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的剛性小球A和B,以初速度V1、V2運(yùn)動(dòng)，若它們能發(fā)生碰撞(為一維彈性碰撞)，碰撞后它們的速度分別為 V1和V2。我們的任務(wù)是得出用 m1 m2、v1、V2表達(dá)v-i和v2的公式。Vi、V2、V-、V2是以地面為參考系的，將 A和B看作系統(tǒng)。由碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有 m1Vm2V =m-V- + m2V2, 2, 2 , 2, 2有彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失，有一m,V2+ m2V2= m,V,+m2V2

5、2 2 2 2由得 m-i (v1 -v= m2(vv2 )由得m,（V： -V,2,2-V2將上兩式左右相比，可得V, + V, = V2 +V2IIII即 V2 -V, =_(V2 -V,)或 V, -V2 = -(V, -V2 )碰撞前B相對(duì)于A的速度為V21 = V2 -V,，碰撞后B相對(duì)于A的速度為V21 =V2 -W，同理碰撞前A相對(duì)于B的速度為V =切一V2,碰撞后A相對(duì)于B的速度為V-V2,故式為V21= -V21或Vi2 = -Vi2，其物理意義是：碰撞后B相對(duì)于A的速度與碰撞前B相對(duì)于A的速度大小相等，方向相反；碰撞后A相對(duì)于B的速度與碰撞前 A相對(duì)于B的速度大小相等，方向

6、相反；故有：結(jié)論,:對(duì)于一維彈性碰撞，若以其中某物體為參考系， 則另一物體碰撞前后速度大小不變，方向相反（即以原速率彈回）。聯(lián)立兩式，解得Vi2m2V2 +(m, -m2 V,m, +m2V22m,V, +(m2 -m, V2m, +m2下面我們對(duì)幾種情況下這兩個(gè)式子的結(jié)果做些分析。若m, = m2，即兩個(gè)物體質(zhì)量相等Vl =V2V2 =V,，表示碰后 A的速度變?yōu)閂2，B的速度變?yōu)閂,。結(jié)論2:對(duì)于一維彈性碰撞，若兩個(gè)物體質(zhì)量相等，則碰撞后兩個(gè)物體互換速度（即碰后 前B的速度，碰后B的速度等于碰前 A的速度）。A的速度等于碰若m, m2，即A的質(zhì)量遠(yuǎn)大于B的質(zhì)量這時(shí) m, - m2 走 m,

7、，m, + m?走 m,，m2m, +m20。根據(jù)、兩式,有 Vi =Vi ， V2 =2Vi -V2表示質(zhì)量很大的物體A（相對(duì)于B而言）碰撞前后速度保持不變mi若mj m2，即A的質(zhì)量遠(yuǎn)小于B的質(zhì)量這時(shí) m2-m,SZm2，m-+ m2s：m2，上0。根據(jù)、兩式,m m,在此人從小車的一端走到另一端的過程中，以下說法正確的是(不計(jì)空氣的阻力)()A. 人受的沖量與平板車受的沖量相同B. 人向前走的速度大于平板車后退的速度C. 當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，平板車也停止后退D. 人向前走時(shí)，人與平板車的總動(dòng)量守恒分析：由于平板車放在光滑水平面上，又不計(jì)空氣阻力，以人、 車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)沿水平方

8、向不受外力，因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，可判斷選項(xiàng)D正確。方向相反,0，根據(jù)動(dòng)量守恒，整個(gè)過程滿足 0=mv人+Mv車，人停車也停，又因 M m, v人的大小一定大于 v車,在相互作用的過程中，人與車之間的相互作用的內(nèi)力對(duì)它們的沖量大小相等、 沖量是矢量，選項(xiàng) A錯(cuò)誤。D。炮車發(fā)射炮彈等，應(yīng)首先判斷是否 參與作用的物體的動(dòng)量變化情況及能量開始時(shí)二者均靜止，系統(tǒng)的初動(dòng)量為 即人向一端走動(dòng)時(shí)， 車必向反方向移動(dòng)， 選項(xiàng)B、C正確。B、C、發(fā)射火箭、解答：根據(jù)上面的分析可知正確選項(xiàng)為 說明：分析反沖類問題，例如爆竹爆炸，Po的小球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，Ei、pi,球 2 ( )滿足動(dòng)量守恒，其次要分析清楚

9、系統(tǒng)的初動(dòng)量情況、 轉(zhuǎn)化情況。例5.在光滑的水平面上，動(dòng)能為Eo、動(dòng)量大小為碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球 1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為 的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、P2,則必有A. EiV EoB. pi EoD. p2 Po分析：理解碰撞的可能性的分析方法， 從動(dòng)量守恒、能量守恒、及可行性幾個(gè)角度進(jìn)行 分析。設(shè)碰撞前球1的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有：Po= - P1+P2，可得到碰撞后球2的動(dòng)量等于P2=Po+ P1。速度相同，或甲與乙、箱子的運(yùn)動(dòng)方向相由于碰撞前球2靜止，所以碰撞后球2 一定沿正方向運(yùn)動(dòng)，所以 P2Po,選項(xiàng)D正確.Eo連i + E2,故有由于碰撞后系統(tǒng)的機(jī)械能總量不可能大于碰撞前系統(tǒng)機(jī)械能總量，即 Eo E1和Eo E2，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。2由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系 Ek=h，結(jié)合選項(xiàng)A的結(jié)果，可判斷選項(xiàng) B正確。2m解答：根據(jù)上面的分析可知正確選項(xiàng)為A、B、D .說明：1.分析處理碰撞類問題，除注意動(dòng)量守恒及其動(dòng)量的矢量性外，對(duì)同一狀態(tài)的2 動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系也要熟練掌握，即Ek=，或P = j2mEk 。2m2.在定量分析碰撞后的可能性問題中，應(yīng)注意以下三點(diǎn):(