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太空授课物理原理知识点:动量守恒定律

[05-20 21:25:28]   来源:http://www.kgf8.com  高考理综知识点   阅读:8759

概要:2013高考录取分数线:北京上海天津重庆河南山东广东浙江河北湖北安徽福建甘肃宁夏吉林贵州广西江西内蒙古云南黑龙江四川江苏陕西青海山西湖南辽宁海南新疆西藏对于此次太空授课,是我国利用载人航天飞行普及航天知识的一次尝试。授课内容主要是介绍失重条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深学生们对质量、重量以及牛顿运动定律等基本物理概念的理解。目的是向中小学生传递航天科学知识,进一步激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。全面理解动量守恒定律定义:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体。动量守恒定律的适用条件:(1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。(2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分力为零,则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。注意:(1)区分内力和外力。碰撞时两个物体之间一定有相互

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  对于此次太空授课,是我国利用载人航天飞行普及航天知识的一次尝试。授课内容主要是介绍失重条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深学生们对质量、重量以及牛顿运动定律等基本物理概念的理解。目的是向中小学生传递航天科学知识,进一步激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。

  全面理解动量守恒定律

  定义:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体。

  动量守恒定律的适用条件

  (1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。

  (2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。

  (3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分力为零,则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。

  注意

  (1)区分内力和外力。

  碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。

  (2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化。

  例如:静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。

  动量守恒的数学表述形式

  (1)p=p′

  即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。

  (2)Δp=0

  即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:

  m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (等式两边均为矢量和)

  (3)Δp1=-Δp2

  即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性。在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。

  动量定理与动能定理的区别

  动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积累。为矢量,既有大小又有方向。 动能定理Fs=1/2mv2-1/2mv02反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积累。为标量,只有大小没有方向。

  系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不能改变整个系统的运动状态,只有外力才能改变整个系统的运动状态,所以,系统不受或所受外力为0时,系统总动量保持不变.

  爆炸与碰撞的比较

  (1)爆炸,碰撞类问题的共同特点是物体的相互作用突然发生,相互作用的力为变力,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,故可用动量守恒定律处理。

  (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能在爆炸后可能增加;在碰撞过程中,系统总动能不可能增加,一般有所减少转化为内能。

  (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的瞬间的位置以新的动量开始运动。


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