对于不需求解系统内部各物体间相互作用力的问题,采用系统的动量定理求解将会使求解简单、过程明确。
动量守恒定律的理解与应用
(一)、动量守恒定律成立条件的理解。
理解(1):系统不受外力或虽受外力但合外力为零,该系统的动量守恒。
理解(2):系统所受外力的合力不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量守恒。
理解(3):系统所受外力的合力不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力,此种情况也可认为系统动量守恒。
(二)、动量守恒定律的四性
(1)系统性:研究对象是相互作用的物体组成的系统,守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。系统"总动量保持不变",不是仅指系统的初、末两个时刻的总动量相等,而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,但不能认为系统内的每一个物体的动量都保持不变。
(2)矢量性
动量守恒定律是一个矢量式,当系统内各物体相互作用前后的速度在同一直线上,应用动量守恒时,要先规定好正方向,将矢量运算简化为带正、负号的代数运算。
(3)相对性与同时性
在动量守恒定律中,物体的速度必须相对于同一惯性参照系。若在题设条件中各物体的速度不是相对同一惯性系时,必须作适当的变换,使其成为对同一惯性系的速度后才能代入公式运算。在变换相对速度时要注意速度变化的同时性。
(4)瞬时性
所谓瞬时性,就是指在应用动量守恒定律时要注意:系统的总动量指系统内各物体在相互作用前同一时刻的动量的矢量和,作用后也应是指系统内各物体在同一时刻的动量的矢量和。
(三)、动量守恒定律的题型分
1、能根据动量守恒条件判定系统的动量是否守恒?
2、能根据动量守恒定律求解"合二为一"和"一分为二"问题。
"合二为一"问题:两个速度不同的物体,经过相互作用,最后达到共同速度。
"一分为二"问题:两个物体以共同的初速度运动,由于相互作用而分开各自以不同的速度运动。
3、会用动量守恒定律解"人船模型"问题
两个物体均处于静止,当两个物体存在相互作用而不受外力作用时,系统动量守恒。这类问题的特点:两物体同时运动,同时停止。