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课件网) 必备知识 清单破 1 动量 知识点 1 碰撞现象 做相对运动的两个(或几个)物体相遇并发生相互作用,在很短的时间内,它们的运动状态 会发生显著变化,这一过程叫作碰撞。 荷兰物理学家惠更斯用等长悬线悬挂两个完全相同的弹性球做碰撞实验。 知识点 2 历史上对碰撞现象的研究 结论:碰撞前后,两个小球具有的运动量在水平方向的总和保持不变。 1.利用气垫导轨探究一维碰撞中的守恒量 (1)实验目的:在一维碰撞中,测出物体的质量和碰撞前后的速度,找出碰撞前后的运动量,看是 否守恒。 (2)实验装置:如图。 知识点 3 探究碰撞过程的守恒量 (3)实验要点 ①创造实验条件:气垫导轨调水平,完成一维碰撞。 ②速度的测量:利用公式v= ,式中Δx为滑块上遮光条的宽度,Δt为数字计时器显示的遮光条 经过光电门的时间。 ③改变碰撞情景:在两滑块上分别装上弹簧片或者橡皮泥,探究碰撞情景下运动量的特点。 (4)实验结论:质量m和速度v乘积的矢量和在碰撞过程中保持不变。 2.动量 (1)定义:物理学中把质量m和速度v的乘积(即运动的量)定义为物体的动量,用符号p表示。 (2)表达式:p=mv。 (3)单位:千克米每秒,符号是 kg· m/s。 (4)标矢性:动量是矢量,它的方向与速度的方向相同。 1.用气垫导轨装置探究碰撞中的不变量,能否完全消除实验误差 2.在一维运动中,动量正负号的含义是什么 3.物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化 其动能呢 知识辨析 一语破的 1.不能。实验误差只能减小,不能消除。 2.正负号仅表示方向,不表示大小。正号表示动量的方向与规定的正方向相同;负号表示动量 的方向与规定的正方向相反。 3.动量变化,动能不变。动量是矢量,其方向与速度方向相同,物体做匀速圆周运动时,速度大 小不变,方向时刻变化,其动量发生变化;而动能Ek= mv2为标量,其动能保持不变。 1.动量的变化量 由于p=mv是矢量,只要m的大小、v的大小或v的方向三者中任何一个发生了变化,动量p就发 生变化。物理学中规定,动量的变化量等于物体在某段时间内的末动量与初动量的矢量差, 即Δp=p'-p=mv'-mv=mΔv。由此可知动量的变化量是矢量,其方向与速度的变化量Δv相同。 2.动量变化量的计算 (1)动量始终保持在一条直线上时,选定坐标轴的方向后,动量、动量的变化量用带正、负号 的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算。(注意:此时的正、负号仅代表方向,不代表大 小) 关键能力 定点破 定点 对动量变化量的理解与计算 (2)初、末动量不在同一直线上时,根据平行四边形定则或三角形定则进行动量变化量的运 算。 典例 如图所示,质量为m=100 g的小球以初速度v0=2 m/s自倾角为θ=37°的斜坡顶端水平抛 出【1】。若不计空气阻力作用且斜坡足够长,重力加速度为g=10 m/s2,tan 37°= 。求: (1)小球刚要落到斜坡上时的动量; (2)小球从抛出到刚要落到斜坡上时动量的变化量【2】。 典例 信息提取 【1】小球做平抛运动,落到斜面上,位移与水平方向的夹角为37°(tan 37°= )。 【2】动量的变化量Δp=p'-p=mv'-mv=mvy。 思路点拨 (1)构建平抛运动模型【3】(如图),利用其规律得出小球落到斜坡上时的速度及末 动量; (2)根据三角形定则【4】,得出小球整个过程动量的变化量。 解析 (1)设小球经过时间t落到斜坡上, 水平方向x=v0t,竖直方向h = gt2(由【1】、【3】得到) 又因为tan 37°= 解得t=0.3 s 竖直方向的速度vy=gt=3 m/s 小球刚要落到斜坡上时的速度大小v= = m/s 设速度方向与水平方向的夹角为α,tan α=2 tan θ= 小球的动量大小p'=mv = kg·m/s,方向与速度方向一致。 (2)小球动量变化量Δp=p'-p=mv-mv0=mvy=0.3 kg·m/s(由【2】、【4】得到),方向竖直向下。 答案 (1) kg·m/s,方向斜向左下方,与水平方向夹角α满足tan α= (2)0 ... ...
