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二轮专题复习(7)动量与能量观点的综合应用

 当以读书通世事 2020-05-05

二轮专题复习(7)动量与能量观点的综合应用

一、动量定理与动量守恒定律的应用

1.动量定理

(1)公式:Ft=p′-p=Δp

(2)理解:

等式左边是过程量Ft,右边是两个状态量之差,是矢量式.v1、v2是以同一惯性参考系为参照的;Δp的方向可与mv1一致、相反或成某一角度,但是Δp的方向一定与F的方向一致.

2.动量守恒定律

(1)表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或p=p′,或Δp=0,或Δp1=-Δp2.

(2)守恒条件

①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零.

②系统所受外力的合力不为零,但在某一方向上系统受到的合力为,则系统在该方向上动量守恒.

③系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸过程.

3.应用技巧

(1)动量定理没有适用条件,在计算与时间有关的问题或求平均冲力时可以用.

(2)动量定理的研究对象可以是单一物体,也可以是物体系统.

(3)判断动量是否守恒时,要注意所选取的系统,区分内力和外力.

(4)两规律都是矢量式,书写时要规定正方向.

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二、碰撞类问题

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2.基本思路

(1)弄清有几个物体参与运动,并划分清楚物体的运动过程.

(2)进行正确的受力分析,明确各过程的运动特点.

(3)光滑的平面或曲面(仅有重力做功),还有不计阻力的抛体运动,机械能一定守恒;碰撞过程、子弹打木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题,一般考虑用动量守恒定律分析.

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三、动力学、动量和能量观点的综合应用

1.三个基本观点

(1)力的观点:主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合,常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动等问题.

(2)动量的观点:主要应用动量定理或动量守恒定律求解,常涉及物体的受力和时间问题,以及物体间的相互作用问题.

(3)能量的观点:在涉及单个物体的受力、速度和位移问题时,常用动能定理;在涉及系统内能量的转化问题时,常用能量守恒定律.

2.选用原则

(1)单个物体:宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律.若其中涉及时间的问题,应选用动量定理;若涉及位移的问题,应选用动能定理;若涉及加速度的问题,只能选用牛顿第二定律.

(2)多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律,若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题,应选用动量守恒定律,然后再根据能量关系分析解决.

3.系统化思维方法

(1)对多个物理过程进行整体思维,即把几个过程合为一个过程来处理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动.

(2)对多个研究对象进行整体思维,即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑,如应用动量守恒定律时,就是把多个物体看成一个整体(或系统).

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