动量守恒定律中的反冲现象(动量碰撞反冲模型)
随着期末考试和寒假的临近,很多同学开始为期末考试成绩操心。但如何不在紧张的期末额外给自己增添压力,又能让自己成绩快速提高,今天小编为大家归纳总结了物理动量守恒定律、碰撞、反冲现象等重要知识点。
1.动量守恒定律:
研究对象是由两个或多个物体组成的系统,物体相互作用时,往往在短时间内发生满足动量守恒的物理过程。
2.动量守恒定律的条件:
(1)理想守恒:系统不受外力作用或者外力合力为零(无论物体之间是否相互作用)。此时,外力的合冲量为零,因此系统动量守恒。当系统中存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律可知,相互作用的内力产生的冲量大小相等,方向相反,因此系统中相互作用的物体的动量变化相等大小和方向相反,系统的总动量恒定。即内力只能改变系统中各个物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。
(2)近似守恒:当外力有限且作用时间极短时,外力的冲量近似为零,或者外力的冲量远小于内力的冲量。动量可以近似认为是守恒的。
(3)单向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,且外力某一方向的分力之和为零,则系统的动量守恒:方向。
3.动量守恒定律应用中需注意:
(1)向量性质:表达式m1v1+m2v2=中守恒方程两边不仅大小相等,而且方向相同。方程两边的总动量就是系统中所有物体动量的矢量和。一维情况下,先指定正方向,然后确定各个已知量的正负,代入公式求解。
(2)系统性:即动量守恒是指系统中各物体的总动量保持不变。
(3)同时性:方程两边分别对应两个确定的状态,每个状态下各物体的动量是同时的。
(4)相对性:表达式中的动量必须是相对于同一参照物的(通常以地球作为参照物)。
4.碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞——碰撞后,所有变形消失,碰撞前后系统总动量相等,总动能保持不变。例如:钢球、玻璃球、微观粒子之间的碰撞。
(2)一般碰撞——碰撞后,变形部分消失,碰撞前后系统总动量相等,动能部分损失。例如:木制品与橡皮泥球的碰撞。
(3)完全非弹性碰撞——碰撞后变形完全保留,通常表现为碰撞后两个物体合二为一,并以相同的速度运动。碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。上述三种情况不包括其他形式的能量转化为机械能的情况。
对心碰撞和非对心碰撞
对心碰撞(正碰):碰撞以前的运动速度与两球心的连线在同一条直线,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。
非对心碰撞:碰撞之前球的运动速度与两球心得连线不再同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线
反冲现象
是指当系统中的某些物体在系统内力的作用下,动量向某一方向发生变化时,系统中其余物体的动量向相反方向变化的现象。显然,在反冲运动过程中,系统不受外力的影响或者外力远小于系统中物体之间的相互作用力,因此在反冲现象中系统的动量守恒。
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