动量定律是动力学的普遍定律之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量即Ft=mΔv,即所有外力的冲量的矢量和。
动量定律适用条件
(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,但在某个方向上的份量为零,则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。
注意:(1)分辨内力和外力碰撞时两个物体之间一定有互相斥力,因为这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力称作内力;系统以外的物体施加的,称作外力。
(2)在总动量一定的情况下,每位物体的动量可以发生很大变化诸如:静止的两辆货车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,因为弹力的作用,两辆货车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
动量定理的应用
用动量定律解释生活中的现象
矗立放置的粉笔压在字条的一端.要想把字条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应当缓缓、小心地将字条抽出,还是快速将字条抽出?说明理由。
[解析]字条从粉笔下抽出,粉笔遭到字条对它的滑动磨擦力μmg作用,方向顺着字条抽出的方向。不论字条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向遭到的磨擦力的大小不变.在字条抽出过程中,粉笔遭到磨擦力的作用时间用t表示,粉笔遭到磨擦力的冲量为μmgt,粉笔原先静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.依据动量定律有:μmgt=mv。
假如平缓抽出字条,字条对粉笔的作用时间比较长怎么应用动量定理,粉笔遭到字条对它磨擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速率.因为惯性怎么应用动量定理,粉笔下端还没有来得及运动,粉笔就倒了。
若果在极短的时间内把字条抽出,字条对粉笔的磨擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。
用动量定律解曲线运动问题
以速率v0水平抛出一个质量为1kg的物体,若在抛出后5s未落地且未与其它物体相撞,求它在5s内的动量的变化.(g=10m/s2)。
[解析]此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量差,则极为繁杂。因为平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量。
则
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50kg·m/s。
[点评]①运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速率必须在同仍然线上,若不在同仍然线,需考虑运用矢量法则或动量定律Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量,F必须是恒力,若F是变力,需用动量定律I=Δp求解I。