微专题6 动量定理 动量守恒定律 导学案《高考物理二轮专题复习》
微专题 6 动能定理 动量守恒定律导学案
考点 1 动量定理的理解与应用
1
.
冲量的三种计算方法
公式法
利用定义式
I=Ft
计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物
体的运动状态。若力
F
随时间
t
均匀变化,可以求出平均力
F
,利用冲
量定义式
I=
F
t
计算冲量
图像法
利用
F-t
图像计算,
F-t
图像围成的面积表示冲量,此法既可以计算恒
力的冲量,也可以计算变力的冲量
动量定理法
如果物体受到变力的作用,则不能直接用
I=Ft
求变力的冲量,可以求
出该力作用下物体动量的变化量,由
I=
Δ
p
求变力的冲量
2
.
用动量定理解题的基本思路
3
.
应用动量定理的注意事项
(1)一般来说,能用牛顿第二定律解决的问题,也能用动量定理解决,如果题目不涉及加
速度和位移,用动量定理求解更简捷。
(2)动量定理既适用于恒力,也适用于变力。当力为变力时,动量定理中的力
F
应理解为
变力在作用时间内的平均值。
(3)动量定理的表达式是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化
量的方向,公式中的
F
是物体或系统所受的合力。
4
.
运用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题
常常需要把流体作为研究对象,如水、空气等。隔离出一定形状的一部分流体作为研究
对象,然后列式求解。基本思路:
(1)在极短的时间 Δ
t
内,取一段小柱体作为研究对象。
(2)求小柱体的体积 Δ
V=vS
Δ
t
。
1
(3)求小柱体质量 Δ
m=ρ
Δ
V=ρvS
Δ
t
。
(4)求小柱体的动量变化 Δ
p=v
Δ
m=ρv
2
S
Δ
t
。
(5)运用动量定理
F
Δ
t=
Δ
p
。
考点 2 动量守恒定律的应用
1
.
动量守恒定律常用的三种表达形式
(1)
m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v
1
'+m
2
v
2
'
,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量之和等于作用
后的动量之和。
(2)Δ
p
1
=-
Δ
p
2,相互作用的两个物体动量的增量大小相等,方向相反。
(3)Δ
p=
0,系统总动量的增量为零。
2
.
应用动量守恒定律解题的基本步骤
3
.
应用动量守恒定律要注意的几点
(1)注意动量守恒的条件
动量守恒定律是有条件的,具体情况有:
前提条件——存在相互作用的物体组成的系统。理想条件——系统不受外力。
实际条件——系统所受合力为零。
近似条件——系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。
方向条件——系统在某一方向上满足上面的条件,则此方向上动量守恒。
(2)注意正方向的选取:动量守恒定律的表达式是矢量式,所以一定要在规定正方向后,
再确定初、末状态的动量。
(3)注意研究系统的选取:选取研究对象是解决物理问题的首要环节。运用动量守恒定
律首先要确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);在很多物理问题中,研
究对象的选取方案并不是唯一的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。运
用动量守恒定律也是如此,要灵活选取研究系统。
(4)注意研究过程的选取:在运用动量守恒定律解题时,会遇到系统间物体多次相互作用
的问题,求解时要注意灵活选取研究过程,若作用时的速度相对于同一参考系,则可以把
2
整个过程作为研究过程;若作用时的速度相对于不同的参考系,则必须分段列式。
考点 3 动力学、动量和能量观点的综合应用
1
.
力学解题的三大观点
分类规律 数学表达式
动力学观点 力的瞬时作用
牛顿第二定律
F
合
=ma
牛顿第三定律
F=-F'
能量观点 力对空间积累作用
动能定理
W
合
=E
k2
-E
k1
机械能守恒定律
E
k1
+E
p1
=E
k2
+E
p2
动量观点 力对时间积累作用
动量定理
F
合
t=mv'-mv
动量守恒定律
m
1
v
1
+m
2
v
2
=m
1
v
1
'+m
2
v
2
'
2
.
选取规律的思维流程
3
.
求解力学综合问题的具体思路
如果是多个物体组成的研究对象,我们首先用系统的观点对其进行分析:
①
若系统
所受的合力为零,则系统的动量守恒;若系统所受的合力不为零,但某一方向上不受力的
作用或所受的外力之和为零,则系统在这个方向上动量守恒;否则只能对系统运用动量
定理。
②
若系统除重力以外的其他力不做功,系统内部除弹簧弹力以外的其他内力做功
的代数和为零,则系统的机械能守恒,可用机械能守恒定律列方程;否则只能根据功能关
系或能量守恒列方程。对于单个物体或不能用系统思想来分析的问题 ,若涉及位移和时
间,则用动力学的观点列方程求解;若问题中只涉及位移,则用能量的观点求解;若问题
中只涉及时间,则用动量的观点求解。
3
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