太空授課物理原理知識(shí)點(diǎn):動(dòng)量守恒定律

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三學(xué)習(xí)指導(dǎo) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  

  對(duì)于此次太空授課,是我國(guó)利用載人航天飛行普及航天知識(shí)的一次嘗試。授課內(nèi)容主要是介紹失重條件下物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、液體表面張力的作用,加深學(xué)生們對(duì)質(zhì)量、重量以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律等基本物理概念的理解。目的是向中小學(xué)生傳遞航天科學(xué)知識(shí),進(jìn)一步激發(fā)廣大青少年對(duì)宇宙空間的向往、對(duì)學(xué)習(xí)科技知識(shí)的熱情。

  全面理解動(dòng)量守恒定律

  定義:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運(yùn)動(dòng)物體,也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體。

  動(dòng)量守恒定律的適用條件:

  (1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受的外力的合力為零。

  (2)系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但比系統(tǒng)內(nèi)力小得多。

  (3)系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分力為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變??分動(dòng)量守恒。

  注意:

  (1)區(qū)分內(nèi)力和外力。

  碰撞時(shí)兩個(gè)物體之間一定有相互作用力,由于這兩個(gè)物體是屬于同一個(gè)系統(tǒng)的,它們之間的力叫做內(nèi)力;系統(tǒng)以外的物體施加的,叫做外力。

  (2)在總動(dòng)量一定的情況下,每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大變化。

  例如:靜止的兩輛小車用細(xì)線相連,中間有一個(gè)壓縮的彈簧。燒斷細(xì)線后,由于彈力的作用,兩輛小車分別向左右運(yùn)動(dòng),它們都獲得了動(dòng)量,但動(dòng)量的矢量和為零。

  動(dòng)量守恒的數(shù)學(xué)表述形式:

  (1)p=p′

  即系統(tǒng)相互作用開(kāi)始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)(或某一中間狀態(tài)時(shí))的總動(dòng)量。

  (2)Δp=0

  即系統(tǒng)的總動(dòng)量的變化為零.若所研究的系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則可表述為:

  m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (等式兩邊均為矢量和)

  (3)Δp1=-Δp2

  即若系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,此處要注意動(dòng)量變化的矢量性。在兩物體相互作用的過(guò)程中,也可能兩物體的動(dòng)量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變。

  動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別:

  動(dòng)量定理Ft=mv2-mv1反映了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),是力在時(shí)間上的積累。為矢量,既有大小又有方向。 動(dòng)能定理Fs=1/2mv2-1/2mv02反映了力對(duì)空間的累積效應(yīng),是力在空間上的積累。為標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向。

  系統(tǒng)內(nèi)力只改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不能改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只有外力才能改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以,系統(tǒng)不受或所受外力為0時(shí),系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變.

  爆炸與碰撞的比較:

  (1)爆炸,碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體的相互作用突然發(fā)生,相互作用的力為變力,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律處理。

  (2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能在爆炸后可能增加;在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)能不可能增加,一般有所減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

  (3)由于爆炸,碰撞類問(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理,即作用后還從作用前的瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/199269.html

相關(guān)閱讀:2014年高考語(yǔ)文備戰(zhàn):文言解詞法的記憶