第 2 节 动量守恒定律一、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,这个系统的总动量保持不变
[注 1]2.表达式:m1v1+m2v2=m1v1′ + m 2v2′
3.适用条件(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为 0
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力
[注 2](3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为 0,则系统在该方向上动量守恒
二、碰撞、反冲、爆炸1.碰撞(1)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒
(2)分类① 弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失
[注 3]② 非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能损失
③ 完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大
2.爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量守恒
3.反冲 [注 4](1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,如发射炮弹、火箭等
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力,动量守恒
【注解释疑】 [注 1] 外力和内力是相对的,与研究对象的选取有关
[注 2] 外力的冲量在相互作用的时间内忽略不计
[注 3] 弹性碰撞是一种理想化的物理模型,在宏观世界中不存在
[注 4] 反冲运动和爆炸问题中,系统的机械能可以增大,这与碰撞问题是不同的
[深化理解]1.动量守恒方程为矢量方程,列方程时必须选择正方向
2.动量守恒方程中的速度必须是系统内各物体在同一时刻相对于同一参考系(一般选地面)的速度
3.碰撞、爆炸、反冲均因作用时间极短,内力远大于外力满足动量守恒(或近似守恒),但系统动能的变化是不同的
4.“人船”模型适用于初状态系统内物体均静止,物体运动时满足系统动量守恒或某个方向上系统动量守恒的情形
[基础自测]一、