动量守恒定律的应用(动量守恒定律的典型例题讲解)

动量守恒定律适用范围

动量守恒定律适用于封闭系统内的物体，即系统内的物体之间可以相互作用，但系统与外界没有物质和能量的交换。

动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，指的是在一个系统内，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。这个定律适用于封闭系统内的物体，即系统内的物体之间可以相互作用，但系统与外界没有物质和能量的交换。

在这种情况下，系统内的物体之间的动量变化互相抵消，总动量保持不变。但如果系统与外界有物质和能量的交换，动量守恒定律就不再适用。此外，动量守恒定律还要求系统内的物体之间相互作用的时间很短，以保证动量变化的大小可以忽略不计。

动量简介：

动量是物体运动状态的量度，是物体质量和速度的乘积。动量的大小与物体的质量和速度成正比，方向与速度方向相同。动量是一个矢量量，可以用公式p=mv来表示，其中p表示动量，m表示物体的质量，v表示物体的速度。

物体质量是物体所具有的惯性量度，通常用符号m表示，单位是千克（kg）。物体质量是物体所包含的物质量的总和，是物体对于外力的惯性反应程度的度量。物体质量越大，其惯性越强，对外力的反应越迟缓。物体质量是一个基本的物理量，它在牛顿力学中起着重要的作用，例如牛顿第二定律F=ma中的质量m就是物体的质量。在相对论中，物体的质量还与其速度有关，质量会随着速度的增加而增加，这就是著名的质能关系E=mc²。

动量在物理学中有着重要的应用，如动量守恒定律、碰撞理论等。动量守恒定律指出，在一个封闭系统内，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。

举例说明动量守恒定律的应用有哪些

火箭的反冲、定向爆破等。

火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度越大。火箭喷气的速度在2000～4000 m/s已很难再大幅度提高，因此要在减轻火箭本身质量上面下功夫。

火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的质量比，这个参数一般小于10，否则火箭结构的强度就成了问题。但是，这样的火箭还是达不到发射人造地球卫星的7.9 km/s的速度。

扩展资料

定律影响：

一个质点系的内力不能改变质心的运动状态。这个讨论包含三层含义：

（1）若一个质点系的质点原来是不动的，那么在无外力作用的条件下，这个质心的位置不变。

（2）若一个质点系的质心原来是运动的，那么在无外力作用的条件下，这个质点系的质心将以原来的速度做匀速直线运动。

（3）若一个质点在某一外力作用下做某种运动，那么内力不改变质心的这种运动，比如原某以物体做抛体运动时，突然炸成两块，那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。

动量守恒定律的应用的几种类型

一、动量守恒定律定义：

动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论，但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律，是时空性质的反映。其中，动量守恒定律由空间平移不变性推出，能量守恒定律由时间平移不变性推出，而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。

二、动量守恒定律的应用类型：

（1）系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。

（2）系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。

（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分力为零，则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。

（4）在某些实际问题中，一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上也满足动量守恒的条件。

三、动量守恒定律的四性：

1.矢量性

动量守恒方程是一个矢量方程，对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向。凡是与选取的正方向相同的为正，相反为负。若方向未知，可设为与正方向相同来列动量守恒方程，通过解的结果的正负，判定未知量的方向。

2.瞬时性

动量是一个瞬时量，动量守恒是指系统在任一瞬时的动量守恒。m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，等号左边是作用前的各物体动量和，等号右边是作用后的各物体动量和，不同时刻动量不能相加。

3.相对性

动量大小与选择的参考系有关，应注意各物体的速度是相对同一惯性系的速度，一般选取地面为参考系。

4.普适性

它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。

动量守恒定律如何运用

1．动量守恒定律有适用条件和广阔的应用范围

动量守恒定律在系统不受外力或所受外力之和为零或外力远小于内力时成立，它既适用于宏观系统，也适用于微观系统，同时也适用于变质量系统；不但能解决低速运动问题，而且能解决高速运动问题，但也应注意它只在惯性参考系中成立．

2．动量守恒定律可用不同的方式表达

（1）从守恒的角度来看：

．作用前后系统的总动量不变．

（2）从变化的角度来看，

，作用前后系统的总动量变化为零．

（3）从转移的角度来看：

，系统内A物体的动量增加必等于B物体的动量减少，即系统内A、B两物体的动量变化大小相等，方向相反．

3．动量守恒定律具有物理量的矢量性，状态的同时性及参考系的同一性

（1）因为动量是矢量，所以动量守恒定律的表达式是矢量式，作用前后物体在一直线上运动时，规定正方向后，将矢量式简化为代数式运算．

（2）因为动量是状态量，所以动量守恒定律表达式中的动量都是确定状态的动量，它们都对应着某一相同的时刻，这称为状态的同时性．

（3）因为动量是相对量，所以动量守恒定律表达式中的各动量必须是相对于同一惯性参考系的，这称为参考系的同一性．

（二）对动量守恒的过程可用位移来表示动量守恒

设系统的总动量为零，如果系统内两物体在相互作用过程中任一时刻总动量都守恒，那么用平均速度来表示动量守恒的表达式也应成立，即

，由于相互作用的时间相等

，所以

。

1．用位移来表示动量守恒的表达式仍是矢量式，解题要选取正方向．

2．作用过程中两物体发生的位移

是相对于同一惯性参考系的，一般是以地面为参考系．