五 碰撞与动量守恒讲义
五 碰撞与动量守恒讲义
高考考点：
1、动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ
2、弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ
3、实验：验证动量守恒定律
4、只限于一维
怎么考
动量守恒定律的应用是本章重点、高考热点，动量、动量的变化量两个概念常穿插在规律中考查．在高考中动量守恒定律常与能量守恒定律相结合，解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问题，还要重视动量守恒与圆周运动、核反应的结合．探究和验证碰撞中的动量守恒，在高考实验考查中出现频率很高．
怎么办
本专题题目比较简单，复习时重点放在动量守恒定律的应用方面，但不要做太多老高考的题目，重要的是理解动量守恒定律的内容，掌握用动量守恒定律解题的基本方法和步骤；掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，记住两物体碰撞的几个基本公式，运用动量守恒定律，并能结合能量关系解决简单的碰撞问题；精读教材，熟练掌握教材内容.
一 动量 动量守恒定律讲义
本节内容主要包括动量、碰撞、动量守恒定律等知识点，近几年高考对本节内容考查的几率较大，既有对本节内容的单独考查，又有与其他部分知识结合的考查，考查的题型有选择填空、计算等，考查的难度中等.
一、动量 动量变化量 动量守恒定律
1．动量、动能、动量变化量的比较
2.动量守恒定律
(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．
(2)常用的表达式：
①p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.
②m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的总动量等于作用后的总动量．
③Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化大小相等，方向相反．
④Δp＝0，系统总动量的变化为零．
(3)成立的条件
系统 或系统所受 ，根据动量定理可知，系统的合外力冲量为零，系统的动量变化量为零，系统动量守恒．
系统在某一方向上不受外力，或所受外力之和为零，则系统所受合外力在这一方向上的冲量为零，因而系统在这一方向上的 ，系统在这一方向上动量守恒．当系统内力远大于外力或者某一方向上内力远大于外力时，系统的外力或某一方向上的外力可以忽略不计，则系统或系统在某一方向上动量近似守恒．
3．关于动量及其变化
(1)因为速度与参考系的选择有关，所以动量也跟参考系的选择有关．通常情况下，物体的动量是相对地面而言的．
(2)计算动量变化时，应选正方向，与正方向同向取“＋”，反向取“－”．
4．动量守恒定律的“六性”
5.应用动量守恒定律的解题步骤
(1)确定相互作用的系统为研究对象；
(2)分析研究对象所受的外力；
(3)判断系统是否符合动量守恒条件；
(4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号；
(5)根据动量守恒定律列式求解．
说明：对于两个以上的物体组成的系统，由于物体较多，作用过程较为复杂，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒方程，或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统，分别建立动量守恒方程．
二、几种动量守恒的问题
1．碰撞
(1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象．
(2)特点：在碰的系统动撞现象中，一般都满足内力远远大于外力，可认为相互碰撞量守恒．
(3)分类
2.反冲现象
在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开．这类问题相互作用的过程中系统的动能增加，且常伴有其他形式能向动能的转化．
3．爆炸问题
爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且内力远远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动．
4．碰撞现象满足的规律
(1)动量守恒
(2)机械能不增加
(3)速度要合理
①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′.
②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．
5．对反冲现象的三点说明
(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动，通常用动量守恒来处理．
(2)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总机械能增加．
(3)反冲运动中平均动量守恒．
6．爆炸现象的三个规律
(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．
(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加．
(3)位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动．
三、 探究碰撞问题
1．研究范围：只限于一维的情况，即碰撞前物体的动量在一条直线上．
2．碰撞的分类
结论：①当两球质量相等时，v1′＝0，v2′＝v1，两球碰撞后交换了速度．
②当质量大的球碰质量小的球时，v1′>0，v2′>0，碰撞后两球都向前运动．
③当质量小的球碰质量大的球时，v1′0，碰撞后质量小的球被反弹回来
(3)碰撞现象满足的三个规律
①动量守恒．②机械能不增加．③速度要合理．
a．若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v′前≥v′后．
b．若碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．