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动量定律知识点精解.docx

2023-11-06 10:55:04信息公告29

.冲量的概念冲量是描述力在某段时间内累积效应的数学量,是描写过程的数学量。(2)力的冲量是矢量对于具有恒定方向的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化以用正、负号表示,冲量的运算就简化为代数运算了。冲量的估算若物体遭到大小、方向都不变的恒力作用,力的冲量的数值等于力与作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致;若力为同一方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力估算;若力为通常变力则不能直接估算冲量。(4)冲量的绝对性因为力与时间均与参考系无关,所以力的冲量也与参考系的选择无关。.冲量的公式由冲量的定义知,冲量用I表示,力F在时间t内的冲量可以表示为:.冲量的单位冲量单位由力和时间单位决定,在国际单位制中,冲量单位是:牛顿•秒。(2)冲量的单位1千克•米/秒,同动量变化量的单位相同,但在使用过程中,二者的单位不能混用,注意区别。.动量定律物体所受合外力的冲量,等于这个物体动量的降低量,这就是动量定律。设质量为m的物体受恒定合外力F的作用,在A时间内,速率由vi变为V2,动量的改变为AP=mv2-mvi,合外力F的冲量为I=FAt,又因F=ma,a=(v2-vi)/联立得:FAt=ma并且它们的大小相等、方向相反,其矢量和总等于零。5O6物理好资源网(原物理ok网)

动量定律公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F应当是合外力对作用时间均值。【说明】在严打和碰撞问题中,物体之间的互相斥力的量值很大,变化很快,作用时间短,这些斥力一般叫力道,力道的本质是弹力。当力道比其它力大的多时,可以忽视其他力,把力道作为公式中的F。并且我们必须清楚这只是一种近似的处理方式。从数学意义上讲,公式中的F应当是合力,而不是力道。(4)动量定律公式中的FA外力冲量的矢量和。动量定律中mv2-mvi是研究对象的动量增量,是过程终态动量与初态动量差值(矢量加法)。式中“-”号是运算符号,与正方向选定无关。动量定律中的等号(二),表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等,方向一致,单位相同。但决不能觉得合外力的冲量就是动量的增量。合外受外力冲量后所造成的必然结果。(7)FAt=Amv是矢量式,在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四Fy)表示合外力在x(或y)轴上的份量,vx0(或vy0)和vx(或vy)表示物体的初速率和末速率在x(或y)轴上的份量。则FxAt=mvx-mvx0明实际方向与座标轴正方向一致,若估算结果为负,说明实际方向与座标轴正方向相反。5O6物理好资源网(原物理ok网)

动量定理中力的方向_动量定理中的力是合力吗_动量定理的f是什么力5O6物理好资源网(原物理ok网)

(8)动量定律除了适用于宏观物体的低速率运动,对微观现象和高速运动依然适用。如图5-1所示,两个质量相等的物体在同一高度沿夹角不同的两A.重力的冲量;B.弹力的冲量;C刚抵达底端时的动量;D.合力的冲量大小;E.刚抵达底端时动量的水平分量。【分析思路】冲量、动量都是矢量,若比较矢量既要比较大小,又要比较方向。对于公式I=Ft,既适宜于估算某个力的冲量,又可以估算合力的冲量,其实合力的冲量也可以由动量定律估算。本题中重力、弹力的冲量的估算只能用估算,只要求出力及时间即可。估算合力冲量时原则上选两种方式都可估算应确定合外力及时间At;用FAp、则应估算物体抵达斜面末端的速率。至于动量,只要求出动量表达式就可以确定。【解题方式】对斜面上的物体进行受力剖析,由物体在垂直斜面方向的平FAt、P=mv来确定【解题】如图5-2所示,物体受重力、支持力(弹力),由物体运动可知:.,.a==由运动学公式可得:从上式看出合外力的冲量大小是相同的。但夹角不同,合外力的冲量方向还是不同。D正确。由P=mv一质量为100克的小球从0.80米高处自由下落到一厚软垫上,球从接触软垫到陷至最高点经历了0.20秒动量定理的f是什么力,求这段时间内弹力对小球的冲【分析思路】小球从某高处由静止自由下落,经一段时间到最高点速率又变为零,此过程可以分成两种方法处理:小球从高处只受重力作用做自由落体,力不能忽视。5O6物理好资源网(原物理ok网)

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【解题方式】分为两段:从开始到刚落至软垫,为自由落体运动,求各力的正方向选定要统一。【解题】小球自由落体至刚接触软垫时速率小球在与软垫作用过程中,受力如图5-3所示。选向下为正方向,由动量定律得:(N-mg)t=mv0解得软垫弹力对小球冲量为:NAt=mv0+mgAt=0.4+0.2=0.6(N如图5-4所示,长为2米的不可伸长的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量m=100克的小球,将小球从O点正下方h0.4米处水平往右抛在竖直平面内摆动,试求在绳被剪短的过程中,沿绳方向的合力给小球的冲量。(cos53=0.6,sin53=0.8)【分析思路】小球被抛出后只受重力作用,做平抛运动。在水平方向匀速直线运动,在竖直方向自由落体运动。经过一段时间后绳被剪短,即物体在竖直方向的位移与h之和为Lcosa,在水平方向的位移为Lsina。但剪短绳前瞬时速率的方向并不沿绳,沿绳方向的速率因为绳的冲量作用变为零,垂直绳的方向的份量使【解题方式】由平抛运动的知识,求出小球刚剪短绳时的水平和竖直分速率;由运动的分解求上述速率沿绳方向的份量;列动量定律多项式。【解题】由于物体抛出后做平抛运动,设抛出到剪短绳时间为t,初速为水平方向:=v0t=7210(2X0.6-1)由图5-5知,分解VO、vy由动量定律:t=+mv在光滑平直的铁轨上,质量为m的机车挂着质量皆为m/2的车箱节,机车以恒定的牵引力由静止起动,t秒内前进了S米,之后将车箱与机车解脱,机车的牵引力不变,试问再过2t秒机车与车箱的距离L等于多少?【分析思路】由于阻力不计(光滑轨道)牵引力恒定,所以机车总是以恒定加速度运动的,机车或机车与车箱所做的运动为匀变速直线运动。5O6物理好资源网(原物理ok网)

t秒内机车匀加速直线运动,相对车箱的运动为初速为零的匀加速直线运动。该运动在2t内的位移即为机车与车箱的距离。从另一角度看,机车的牵引力是不变的,不论车箱解脱与否,相同时间的冲量总相同,固而在3t内牵引力的冲量应等于机车和车箱动量的增量之和,这样就把力的问题化为速率关系,再借助平均速率求位移之差。解法一:【解题方式】由运动学及牛顿第二定理,求出两种情况下的机车加速度,按照相对运动(解脱后的车箱为匀速运动,是惯性系)求2t秒内的位移。【解题】车厢解脱前,机车与车箱一起运动,由运动学公式及牛顿第二定4ms/t2解脱后,对机车列牛顿第二定理F=ma,.•.a,=4S/t2解脱时,机车与车箱速率相同,且车箱之后做匀速运动动量定理的f是什么力,所以2t秒后机车与车箱距解法二:【解题方式】由运动学知识求t引力;依据动量定律求。v机(3t秒时),应用平均速率公式求它们之间的距车=2S/ta=2S/t2由牛顿第二定理及动量定律得:F—2m(3t)=mv车+mv【说明】用动量定律解题时较便捷,但中学生在此处更多的还是去考虑用运定律时,有些要求的量并不能明晰彰显下来,不如运动学思路更明晰。解法中学所应用的动量定律是对整体的整个过程来列的。当系统中部份物体动量发生5O6物理好资源网(原物理ok网)