难点:一个物体的运动导致系统重心的运动
1到2到3过程中 (1、3除外)超重状态 绳剪断后台称示数 系统重心向下加速 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动? 铁木球的运动
用同体积的水去补充
a F ? 图9
m
5.碰撞模型:特点,①动量守恒;②碰后的动能不可能比碰前大;
③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。 ◆弹性碰撞:m1v1+m2v2=m1v1?m2v2(1)
\'\'122mv1?12mv22?12\'2mv1?12mv\'22 (2 )
◆一动一静且二球质量相等的弹性正碰:速度交换
大碰小一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后返。 ◆一动一静的完全非弹性碰撞(子弹打击木块模型) mv0+0=(m+M)v
\'112\'2=(m?M)v+E损 mv022\'22mMv0E损=
1M1M2?mv0?Ek0 mv一(m?M)v=
2(m?M)(M?m)2M?m22201E损 可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能E损=fd相=?mg·d相=
L v M v0
A
112\'2一(m?M)v mv022s 1 v B A v 0A
v0 2 B “碰撞过程”中四个有用推论
弹性碰撞除了遵从动量守恒定律外,还具备:碰前、碰后系统的总动能相等的特征, 设两物体质量分别为m1、m2,碰撞前速度分别为υ1、υ2,碰撞后速度分别为u1、u2,即有 :
m1υ1+m2υ2=m1u1+m1u2
12m1υ
21+
12m2υ
2
2
=
12m1u12+
12m1u22
υ1+
碰后的速度u1和u2表示为: u1=
m1?m2m1?m22m12m2m1?m2υ2
u2=
m1?m2υ1+
m2?m1m1?m2υ2
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推论一:如对弹性碰撞的速度表达式进行分析,还会发现:弹性碰撞前、后,碰撞双方的相对速度大小相等,即}: u2-u1=υ1-υ2
推论二:如对弹性碰撞的速度表达式进一步探讨,当m1=m2时,代入上式得:
u1?v2,u2?v1。即当质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度互换。
推论三:完全非弹性碰撞碰撞双方碰后的速度相等的特征,即: u1=u2 由此即可把完全非弹性碰撞后的速度u1和u2表为: u1=u2=例3:证明:完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。 证明:碰撞过程中机械能损失表为: △E=
m1?1?m2?2m1?m2
12m1υ
1
2
+
12m2υ
2
2
―
12m1u12―
12m2u22
由动量守恒的表达式中得: u2=
1m2(m1υ1+m2υ2-m1u1)
代入上式可将机械能的损失△E表为u1的函数为: △E=-
m1(m1?m2)2m2u12-
m1(m1?1?m2?2)m2u1+[(
12m1υ
1
2
+
12m2υ
2
2
)-
12m2( m1υ1+m2υ2)2]
这是一个二次项系数小于零的二次三项式,显然:当 u1=u2=即当碰撞是完全非弹性碰撞时,系统机械能的损失达到最大值 △Em=
m1?1?m2?2m1?m2时,
12m1υ
1
2
+
12m2υ
2
2
-
(m1?1?m2?2)22(m1?m2)
推论四:碰撞过程中除受到动量守恒以及能量不会增加等因素的制约外,还受到运
动的合理性要求的制约,比如,某物体向右运动,被后面物体追及而发生碰撞,被碰物体运动速度只会增大而不应该减小并且肯定大于或者等于(不小于)碰撞物体的碰后速度。 6.人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中, 在此方向遵从动量守恒:mv=MV ms=MS s+S=d ?s=
Mm?Md M/m=Lm/LM
载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m.若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长? O m S2 S1 20m M R 7.弹簧振子模型:F=-Kx (X、F、a、v、A、T、f、EK、EP等量的变化规律)水平型 竖直型 8.单摆模型:T=2?Lg (类单摆) 利用单摆测重力加速度
9.波动模型:特点:传播的是振动形式和能量,介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
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①各质点都作受迫振动, ②起振方向与振源的起振方向相同, ③离源近的点先振动,
④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间⑤波源振几个周期波就向外传几个波长。波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波速v=s/t=?/T=?f
波速与振动速度的区别 波动与振动的区别:波的传播方向?质点的振动方向(同侧法) 知波速和波形画经过Δt后的波形(特殊点画法和去整留零法)
物理解题方法:如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等. 模型法常常有下面三种情况
(1)物理对象模型:用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统,称为对象模型(也可称为概念模型),即把研究的对象的本身理想化.常见的如“力学”中有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等;
(2)条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化,排除外部条件中干扰研究对象运动变化的次要因素,突出外部条件的本质特征或最主要的方面,从而建立的物理模型称为条件模型.
(3)过程模型:把具体过理过程纯粹化、理想化后抽象出来的一种物理过程,称过程模型
其它的碰撞模型:
A
B C 1 A
2
v0 C A
B 高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量
1.力的三种效应:
力的瞬时性(产生a)F=ma、?运动状态发生变化?牛顿第二定律 时间积累效应(冲量)I=Ft、?动量发生变化?动量定理 空间积累效应(做功)w=Fs?动能发生变化?动能定理
2.动量观点:动量:p=mv=
2mEK 冲量:I = F t
动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
’
公式: Ft = mv一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
合
I=F合t=F1t1+F2t2+---=?p=P末-P初=mv末-mv初
动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:p?p;?p?0;?p1?-?p2
P=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′) ΔP=0 (系统总动量变化为0)
如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为
P1+P2=P1′+P2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m1V1+m2V2=m1V1′+m2V2′ ΔP=-ΔP' (两物体动量变化大小相等、方向相反)
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