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★★★ 动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.
(1)动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
4.爆炸与碰撞
(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.
(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.
高中物理3-5动量题型
一个题型是人船模型,所谓人船模型就是一个质量为m的人站在一个质量为M的船尾,船的长度为L(人可以看做质点,忽略船与空气和水的摩擦),当人从船头走到船尾的时候,问船走了多大的距离?
这是个典型的两体问题,因系统动量守恒,人在行走的过程中船要向反的方向运动,这样人走的快船也走的快,人慢船也慢,人停止船也停止运动。经过分析可知,人相对地的位移和船相对地的位移之和等于船的长度,这是解题的关键。
另个题型是子弹打木块模型,所谓的子弹打木块的模型就是在光滑的水平地有个质量为M的木块,一个质量为m的子弹水平射入木块中,最后和木块共同运动。这个模型涉及动量守恒和能量守恒,即子弹和木块组成的系统动量守恒,子弹和木块组成的系统能量守恒,子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能。动量守恒与能量守恒是解题的关键。
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