2020_2021学年新教材高中物理课时评价2动量守恒定律含解析粤教版选择性必修第一册20210626122
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【知识点详解】 1. **动量守恒定律**:动量守恒定律是物理学中的一个基本原理,它表明在一个封闭的系统中,如果不受外力或受到的外力之和为零,那么系统总动量在任何时刻都保持不变。在上述题目中,通过分析两球碰撞的过程,可以看出即使碰撞后球的运动状态发生变化,它们的总动量仍保持不变,体现了动量守恒定律。 2. **碰撞问题**:碰撞是动量守恒定律应用的典型场景。题目中涉及了两种类型的碰撞:完全非弹性碰撞(碰撞后两球静止)和弹性碰撞(碰撞后球的速度改变,但动量和动能守恒)。例如,题目1和题目2中的情况,通过分析动量的矢量性质,可以判断碰撞前后的动量关系。 3. **动量和质量的关系**:动量是质量和速度的乘积,即\( p=mv \),其中\( p \)是动量,\( m \)是质量,\( v \)是速度。在碰撞问题中,动量的大小和方向往往决定着碰撞的结果。例如,题目1中提到两个球的动量大小相等、方向相反,才能使得碰撞后两球都静止。 4. **动量守恒的条件**:动量守恒定律成立的条件是系统必须是孤立的,即没有外力作用或外力的矢量和为零。在题目3中,当木块A离开墙壁前,由于墙壁的作用力,系统动量不守恒;而当A离开墙壁后,系统动量开始守恒。 5. **能量守恒与动量守恒的区别**:动量守恒关注的是动量的矢量性质,而能量守恒关注的是系统总能量的守恒。例如,题目3中提到,在A离开墙壁前,虽然动量不守恒,但机械能(动能和势能的总和)是守恒的,因为墙壁对A不做功。 6. **动量和速度的关系**:在题目4和5中,通过分析木块和木板以及小球A和B的运动状态,我们可以看到动量的大小和方向如何影响物体的加速度和速度变化。例如,通过比较木板和木块的速度和加速度,可以判断动量是否守恒,以及碰撞后物体的运动状态。 7. **冲量与动量变化的关系**:冲量是力和时间的乘积,\( I=Ft \),它是引起物体动量变化的原因。在题目5的解析中,通过动量的差值可以得到冲量的大小,即\( \Delta p = I \)。 8. **平抛运动与匀速圆周运动**:平抛运动是初速度水平且只受重力作用的抛体运动,动量和动能都在不断变化,但总机械能保持不变。而匀速圆周运动中,物体的速度方向时刻改变,因此虽然动能不变,但动量的大小不变而方向一直在变,因此动量的增量不为零,对应合外力的冲量也不为零。 9. **单摆运动**:单摆的周期性运动中,由于只有重力做功,机械能守恒,合外力对摆球做的功为零。但在一个周期内,摆球速度的变化导致动量变化,合外力的冲量不为零。 以上知识点覆盖了高中物理中关于动量守恒定律的基本概念、应用及相关的能量和动力学问题,适用于理解和解决类似题目。
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