第十六章動量守恒定律章

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結(jié)1知識結(jié)構(gòu)2規(guī)律方法3觸及高考知識結(jié)構(gòu)規(guī)律方法一、動量定理及應(yīng)用1．沖量的計算(1)恒力的沖量：公式I＝Ft適用于計算恒力的沖量(2)變力的沖量：①通常利用動量定理I＝Δp求解②可用圖象法計算。在F-t圖象中陰影部分(如圖)的面積就表示力在時間Δt＝t2－t1內(nèi)的沖量2．動量定理Ft＝mv2－mv1的應(yīng)用(1)它說明的是力對時間的累積效應(yīng)。應(yīng)用動量定理解題時，只考慮物體的初、末狀態(tài)的動量，而不必考慮中間的運動過程。(2)應(yīng)用動量定理求解的問題：①求解曲線運動的動量變化量②求變力的沖量問題及平均力問題③求相互作用時間④利用動量定理定性分析一些物理現(xiàn)象解題指導(dǎo)：物體的動量變化與物體所受合外力的沖量有關(guān)，因此解決這一類問題要注意研究對象和研究過程中物體的受力分析。二、動量守恒定律在多物體問題及臨界問題中的應(yīng)用1．對于兩個以上的物體組成的物體系(1)正確分析相互作用過程中各物體狀態(tài)的變化情況，建立運動模型。(2)分清作用過程的各個階段和聯(lián)系各階段的狀態(tài)量。(3)合理選取研究對象，既要符合動量守恒的條件，又要便于解題。2．對于臨界問題在動量守恒定律的應(yīng)用中，常常會遇到相互作用的兩物體相距最近，避免相碰和物體開始反向運動等臨界問題。這類問題的求解關(guān)鍵是充分利用反證法、極限法分析物體的臨界狀態(tài)，挖掘問題中隱含的臨界條件，選取適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和過程，運用動量守恒定律進行解答。三、解答動力學(xué)問題的三種思路1．三種思路的比較思路特點分析適用情況力的觀點：牛頓運動定律結(jié)合運動學(xué)公式分析物體的受力，確定加速度，建立加速度和運動量間的關(guān)系，涉及力、加速度、位移、速度、時間恒力作用下的運動能量觀點：動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律分析物體的受力、位移和速度，確定功與能的關(guān)系。系統(tǒng)內(nèi)力做功會影響系統(tǒng)能量，涉及力、位移、速度恒力作用下的運動、變力作用下的曲線運動、往復(fù)運動、瞬時作用動量觀點：動量定理和動量守恒定律分析物體的受力(或系統(tǒng)所受外力)、速度，建立力、時間與動量間的關(guān)系(或動量守恒定律)，系統(tǒng)內(nèi)力不影響系統(tǒng)動量，涉及力、時間、動量(速度)恒力作用下的運動、瞬時作用、往復(fù)運動2.三種思路的選擇(1)對于不涉及物體運動過程中的加速度和時間問題，無論是恒力做功還是變力做功，一般都利用動能定理求解；如果只有重力和彈簧彈力做功而不涉及運動過程的加速度和時間問題，則采用機械能守恒定律求解。(2)對于碰撞、反沖類問題，應(yīng)用動量守恒定律求解，對于相互作用的兩物體，若明確兩物體相對滑動的距離，應(yīng)考慮選用能量守恒(功能關(guān)系)建立方程。特別提醒：(1)若研究對象為一個系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮兩大守恒定律。若研究對象為單一物體，可優(yōu)先考慮兩個定理，特別是涉及時間問題時應(yīng)優(yōu)先考慮動量定理，涉及功和位移問題時應(yīng)優(yōu)先考慮動能定理。所選方法不同，處理問題的難易、繁簡程度可能有很大的差別。(2)兩個守恒定律和兩個定理只考查一個物理過程的始、末兩個狀態(tài)有關(guān)物理量間的關(guān)系，對過程的細節(jié)不予細究，這正是它們的方便之處。特別是對于變力做功、曲線運動、豎直平面內(nèi)的圓周運動、碰撞等問題，就更顯示出它們的優(yōu)越性。觸及高考1．動量守恒定律屬于高考熱點，動量概念的考查也是個重點。2．以碰撞、反沖、爆炸、相互摩擦打滑等為情景，與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合起來考查在高考題中出現(xiàn)頻率較高。3．動量定理和動量守恒定律在實際生活、生產(chǎn)、新科技中的應(yīng)用等題目在高考中可能增加。據(jù)此在學(xué)習(xí)中要重視這部分基本概念、基本理論的理解，并培養(yǎng)用其定性分析討論問題的能力。一、考題探析答案：(1)20kg

(2)冰塊不能追上小孩聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2＝1m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩。點評：本題是能量與動量的綜合應(yīng)用，意在考查考生應(yīng)用動量守恒定律及功能關(guān)系綜合解題的能力。二、臨場練兵A解析：由于噴氣時間短，且不計重力和空氣阻力，則火箭和燃氣組成的系統(tǒng)動量守恒。燃氣的動量p1＝mv＝0.05×600kg·m/s＝30kg·m/s，則火箭的動量p2＝p1＝30kg·m/s，選項A正確。B解析：摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的動能不變，重力勢能不斷變化，故乘客的機械能不斷變化，A錯誤；乘客在最高點時，具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，B正確；根據(jù)I＝Ft知，重力的沖量不為0，C錯誤；根據(jù)P＝mgvcosθ，θ為力方向與速度方向之間的夾角，摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，θ不斷變化，重力的瞬時功率不斷變化，D錯誤。AB(1)B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；(2)A的最大速度v的大??；(3)初始時B離地面的高度H。答案：(1)0.6s

(2)2m/s

(3)0.6m(2)設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有vB＝gt③細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于