知识点讲解
一、动量和冲量
1.动量——物体的质量和速率的乘积称作动量:p=mv
⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速率的方向相同。
⑶动量的相对性:因为物体的速率与参考系的选定有关,所以物体的动量也与参考系选定有关,因此动量具有相对性。题中没有非常说明的,通常取地面或相对地面静止的物体为参考系。
(4)研究一条直线上的动量要选择正方向
2.动量的变化:
因为动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵守平行四边形定则。
A、若初末动量在同仍然线上,则在选取正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。
B、若初末动量不在同仍然线上,则运算遵守平行四边形定则。
3.冲量——力和力的作用时间的乘积称作冲量:I=Ft
(1)冲量是描述力的时间积累效应的数学量,是过程量,它与时间相对应。
(2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。假如力的方向在作用时间内保持不变,这么冲量的方向就和力的方向相同。假如力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。
(3)中学阶段只要求会用I=Ft估算恒力的冲量。
(4)冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
(5)必须清楚某个冲量是那个力的冲量
(6)求合外力冲量的两种方式:
A、求合外力,再求合外力的冲量B、先求各个力的冲量,再求矢量和
二、动量定律
1.动量定律——物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。即I=Δp
(1)动量定律表明冲量是使物体动量发生变化的缘由,冲量是物体动量变化的量度。这儿所说的冲量是物体所受的合外力的冲量(或则说是物体所受各外力冲量的矢量和)。
(2)动量定律给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。
(3)现代数学学把力定义为物体动量的变化率:
动量定律和牛顿第二定理的联系与区别
(4)动量定律表达式是矢量式。在一维情况下,各个矢量以同一个规定的方向为正。
(5)假如是变力,这么F表示平均值
(6)对比于动能定律
3.动量定律的定量估算
(1)明晰研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力剖析。只剖析研究对象以外的物体施给研究对象的力。
(3)规定正方向。因为力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。
(4)写出初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。
(5)依据动量定律列式求解。
4.在F-t图中的冲量:F-t图上的“面积”表示冲量的大小。
三、动量守恒定理
1.动量守恒定理的内容
一个系统不受外力或则受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
守恒是指整个过程任意时刻相等(时时相等,类比匀速)
定理适用于宏观和微观高速和低速
2.动量守恒定理创立的条件
(1)系统不受外力或则所受外力之和为零;
(2)系统受外力,但外力远大于内力,可以忽视不计;
(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
3.动量守恒定理的抒发方式
4、理解:①正方向②同参同系③微观和宏观都适用
5.动量守恒定理的重要意义
从现代数学学的理论高度来认识,动量守恒定理是数学学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定理。)从科学实践的角度来看,迄今为止动量定理怎么求时间,人们仍未发觉动量守恒定理有任何例外。
5.应用动量守恒定理解决问题的基本思路和通常技巧
(1)剖析题意,明晰研究对象.在剖析互相作用的物体总动量是否守恒时动量定理怎么求时间,一般把那些被研究的物体统称为系统.
(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力剖析,弄清什么是系统内部物体之间互相作用的内力,什么是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力剖析的基础上依据动量守恒定理条件,判定能够应用动量守恒。
(3)明晰所研究的互相作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。
注意:在研究地面上物体间互相作用的过程时,各物体的速率均应取月球为参考系。
(4)确定好正方向构建动量守恒多项式求解。
精典例题讲解