2. 冲动一:
定义:力与力作用时间的乘积称为力的冲量
公式:I=Ft
方向:冲量是矢量,恒力冲量的方向与力的方向相同。
物理意义:反映力对时间的累积效应
物体在过程开始和结束时动量的变化等于其在过程中受到的力的冲量。 (作用在物体上的净外力的冲量等于物体动量的变化。)
表达:
理解:动量定理的表达式是一个向量表达式,右边是所有外力作用在物体上的总冲量,而不是某个力的冲量。 其中,力F是所有外力的合力。 它可以是恒定的力或可变的力。 若合外力为变力,则F为合外力在t时刻的平均值。
(2)动量定理的表达式Ft=p′-p说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因。
(3)动量定理解释了总外力的冲量Isum与动量变化Δp之间的关系。 合外力的冲量通过动量的变化来体现。 Isum 和 Δp 不仅大小相等,而且方向相同。
(4)动量定理具有普适性。 动量定理不仅适用于恒力的作用,也适用于变力的作用。
(5) 由 Ft=p′-p 可得
,即物体所受的合力等于物体动量相对于时间的变化率。
4. 3.用动量定理解释现象
(1)当Δp一定时,F作用时间越短,力越大; 时间越长,力量越小。
(2) F 是常数。 此时,力的作用时间越长,Δp越大; 力的作用时间越短,Δp越小。
分析问题时动量守恒定律适用的条件,需要明确哪些量是不变的,哪些量是变化的。
1、【用动量定理解释生命现象】人从高处跳到低处时,为了安全起见,通常会先用脚尖着地。 这是为了()
A.减少人所面对地面的动量
B.减少人的动量变化
C.减少地面对人的影响
D.增加地面人员压力,起到安全防护作用
2、【利用动量定理求变力冲量】质量为m=100g的小球从h=0.8m的高度自由落体,落在厚软的垫子上。 若小球接触软垫直至小球沉入最低点 t=0.2 s 后,指定垂直向下方向为正。 这段时间球上软垫的冲量是多少? (取g=10m/s2)
(-0.6N·s)
3、【利用动量定理求动量的变化】如图4所示,潜水员(图中用小圆圈表示)从悬崖上水平跳入湖中。 已知运动员的质量为 m = 60 kg。 最初,速度v0=10 m/s。 如果1秒后,速度v=10m/s,那么在这个过程中运动员的动量变化了多少? (g=10 m/s2,不计空气阻力)
两种算法:(600㎏m/s)
4. 恒定的力F作用在质量为m的物体上,如图1624所示,由于地面对物体的摩擦力很大,且不受拉动,那么在时间t后,下列说法正确的是()
A、物体上的拉力F的冲量为零
B、拉力F作用在物体上的冲量大小为Ft
C。 拉力 F 对物体的冲量大小为 Ftcos θ
D.作用在物体上的合力的冲量为零
E.重力对物体施加的冲量的大小为mgt
难点:微元法处理连续动作问题:
水流从喷嘴以 10 m/s 的速度垂直向上喷射。 喷嘴横截面积为0.5cm2。 有一个质量为0.32公斤的球。 由于水对其下侧的冲击,它停在空中。 如果水冲击小球,速度变为0后,小球会在距喷嘴多高处停止?
答1.8m
动量守恒定律:
1.动量守恒定律:
内容:如果系统上没有外力,或者外力的矢量和为零,则系统的总动量保持不变。
表达:
(1)
,相互作用前系统的总动量等于相互作用后的总动量。
(2)
(3)
,两个相互作用的物体的动量增加大小相等且方向相反。
(4)
动量守恒定律适用的条件,系统总动量增量为零。
2、动量守恒定律的条件:
(1)理想守恒:如果系统不受外力作用或者外力合力为零,则系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统所受的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可视为近似守恒。
(3)方向守恒:当系统某一方向上的合力为零时,系统在该方向上的动量守恒。
3. 碰撞的分类
1、能量角分类:
(1)弹性碰撞
(2)不完全弹性碰撞
(3) 完全非弹性碰撞
2、分类碰撞前后物体的运动方向是否在同一直线上
(1) 正面碰撞(中心对中心碰撞)
(2)斜向碰撞
3、处理碰撞问题的三个原则(常见选择题)
(1)动量守恒:即p1+p2=p1′+p2′。
(2) 动能不增加:即Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2。
(3) 速度要合理 ① 两个物体在碰撞前运动方向相同,则
,原来在前面的物体在碰撞后速度肯定会增加。如果两个物体碰撞后运动方向相同,那么它们应该
② 碰撞前,两个物体朝对方移动。 碰撞后,两个物体的运动方向不能改变,除非碰撞后两个物体的速度为零。