今天窝牛号就给我们广大朋友来聊聊动量守恒定律的应用,以下关于动量守恒定律的应用教案的观点希望能帮助到您找到想要的学习。
本文提供多篇内容参考,可直接点击跳转详细解答1、动量守恒定律的内容是什么 它一般如何应用2、动量守恒定律的内容是什么 它一般如何应用动量守恒定律的内容是什么 它一般如何应用最佳回答动量是矢量,其方向就是即时的方向,动量的大小等于物体的质量和物体即时的乘积,即p=mv. 在国际单位制中,动量的单位是千克·米/秒.
冲量大小等于动量,就是p=mv=ft
动量守恒是物体受到的合外力的冲量为零的时候,物体的初末动量相等。
(一)对动量守恒定律的进一步理解
1.动量守恒定律有适用条件和广阔的应用范围
动量守恒定律在系统不受外力或所受外力之和为零或外力远小于内力时成立,它既适用于宏观系统,也适用于微观系统,同时也适用于变质量系统;不但能解决低速运动问题,而且能解决高速运动问题,但也应注意它只在惯性参考系中成立.
2.动量守恒定律可用不同的方式表达
(1)从守恒的角度来看: .作用前后系统的总动量不变.
(2)从变化的角度来看, ,作用前后系统的总动量变化为零.
(3)从转移的角度来看: ,系统内A物体的动量增加必等于B物体的动量减少,即系统内A、B两物体的动量变化大小相等,方向相反.
3.动量守恒定律具有物理量的矢量性,状态的同时性及参考系的同一性
(1)因为动量是矢量,所以动量守恒定律的表达式是矢量式,作用前后物体在一直线上运动时,规定正方向后,将矢量式简化为代数式运算.
(2)因为动量是状态量,所以动量守恒定律表达式中的动量都是确定状态的动量,它们都对应着某一相同的时刻,这称为状态的同时性.
(3)因为动量是相对量,所以动量守恒定律表达式中的各动量必须是相对于同一惯性参考系的,这称为参考系的同一性.
(二)对动量守恒的过程可用位移来表示动量守恒
设系统的总动量为零,如果系统内两物体在相互作用过程中任一时刻总动量都守恒,那么用平均来表示动量守恒的表达式也应成立,即 ,由于相互作用的时间相等 ,所以 。
1.用位移来表示动量守恒的表达式仍是矢量式,解题要选取正方向.
2.作用过程中两物体发生的位移 是相对于同一惯性参考系的,一般是以地面为参考系.
(三)应用动量守恒定律解题的一般步骤
1.选取研究对象,确定物理过程,即选定在物理过程中满足动量守恒的系统.
2.选取正方向(或建立坐标系)和参考系(一般以地面为参考系)
3.根据动量守恒定律列方程
4.统一单位,代入数据,求解得结果.
【注意】若为相对某物的,是指相对于作用以后某物的运动.
【例1】总质量为 kg的载人小船,以 m/s在平静的湖面上匀速前进,若船内质量 kg的人,相对船以 m/s水平向后跳入水中,求人离船后船的是多大?
【解析】选人和船这一整体为系统,总动量守恒,取船原来的运动方向为正,人跳离船后船的动量为 ,人跳离船时的为 ,相应的动量为 ,由动量守恒定律得:
解得 (m/s)
【例2】甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车质量之和 kg,乙和他的冰车质量之和也是 kg,游戏时甲推着一个质量 kg的箱子以大小为 m/s的滑行,乙以同样大小的迎面而来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住,若不计冰面摩擦,求甲至少要以多大(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?
【解析】取甲的初速方向为正,对甲推出箱子的过程,以甲和箱子为系统,动量守恒.
,其中 为推出箱子后甲的,v为甲推出箱子的.
对乙接住箱子的过程,以箱子和乙为系统,动量守恒
,其中 为乙接住箱子后的,要使他们不相撞,应满足
解得甲推出箱子的最小 (m/s)
【例3】载人气球原静止于离地高h的高空,气球质量为M,人的质量为m,如图所示,若人沿绳梯下落至地面,则绳梯至少为多长?
【解析】气球和人原来静止于空中,说明气球和人这一系统所受外力之和为零,故人下滑过程中系统在任一时刻的动量都守恒,所以整个过程中系统的平均动量守恒,人到达地面的过程中向下发生的位移为h,同时气球向上发生位移设为s,取向下为正,则有: ,所以绳梯至少长
【例4】如图所示,倾角为 ,长为L的斜面置于光滑水平面上,已知斜面质量为M,今有一质量为m的滑块从斜面上端由静止开始沿斜面下滑,滑块到底端时,斜面后退的距离有多大?
【解析】因斜面和滑块组成的系统,在水平方向不受外力,系统在水平方向动量守恒(总动量不守恒)取斜面向右后退的方向为正,由系统在水平方向动量守恒得:
,解得斜面后退的距离
动量守恒定律的内容是什么 它一般如何应用最佳回答1.
定律内容
:如果一个系统不受外力或所受外力之和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律
[1]
.
说明:
(1)动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来;
(2)动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论,
但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,
是比牛顿定律更基础的物理规律,
是时空性质的反映。其中,
动量守恒定律由空间平移不变性推出,
能量守恒定律由时间平移不变性推出,
而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出;
(3)相互间有作用力的物体系称为系统,系统内的物体可以是两个、三个或者更多,解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度,合理地选择系统.
2.
动量守恒定律的适用条件
:系统不受外力或系统所受外力的合力为零,或内力远大于外力.
注意:(1)区分内力和外力
碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。
(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化
3.动量守恒的数学表述形式:
(1)p=p′.
即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量;
(2)δp=0.
即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式两边均为矢量和);
(3)δp1=-δp2.
即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变.
3.动量定理与动能定理的区别:
动量定理ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积累。
动能定理fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积累。
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