高中复习动量 冲量 动量定理

发布 2022-09-14 11:08:28 阅读 8809

一、动量。

1.定义:运动物体的质量m和它的速度v的乘积mv叫做物体的动量。动量通常用符号p来表示,即p=mv。

2.单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号为kg·m/s。

说明:动量既有大小,又有方向,是矢量。我们讲物体的动量,是指物体在某一时刻的动量,动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。有关动量的运算,一般情况下用平行四边形定则进行运算。

3.动量的三个性质。

1)动量具有瞬时性。质量是物体的固有属性,是不发生变化的,而物体的速度是与时刻相对应的,动量是一个状态量,具有瞬时性。

2)动量具有相对性。选用不同的参考系时,同一运动物体的动量可能不同,通常在不说明参考系时,指的是物体相对于地面的动量。

3)矢量性。动量是矢量,方向与速度的方向相同,遵循矢量运算法则。

4. 动量的变化。

1.因为p=mv是矢量,只要m的大小、v的大小和v的方向三者中任何一个发生变化,动量p就发生了变化。

2.动量的变化量δp是矢量,其方向与速度的改变量δv的方向相同。

3.动量的变化量δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量。即δp=p′-p,此式为矢量式,若p′、p不在同一直线上,则要用平行四边形定则(或矢量三角形定则)求矢量差;若在同一直线上,则应先规定正方向,再用正、负表示p、p′的方向,最后用δp=p′-p=mv′-mv进行代数运算。

5. 动量、动能、动量变化量的比较

二、冲量、动量定理 ⅱ

1.冲量:(1)定义:力和力的作用时间的乘积。

2)表达式:i=ft。单位:牛秒(n·s)。

3)矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。

4)物理意义:表示力对时间的积累。

5)作用效果:使物体的动量发生变化。

2.冲量与功的比较。

三、动量定理。

1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量的变化。

2)表达式:ft=δp=p′-p。

3)矢量性:动量变化量的方向与冲量方向相同。

4)适用范围:不仅适用于宏观物体的低速运动,而且对微观粒子的高速运动同样适用。

1.对动量定理的理解。

1)方程左边是物体受到所有力的总冲量,而不是某一个力的冲量。其中的f可以是恒力,也可以是变力,如果合外力是变力,则f是合外力在t时间内的平均值。

2)动量定理说明的是合外力的冲量i合和动量的变化量δp的关系,不仅i合与δp大小相等,而且δp的方向与i合方向相同。

3)动量定理的研究对象是单个物体或物体系统。系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所受外力冲量的矢量和。而物体之间的作用力不会改变系统的总动量。

4)动力学问题中的应用:在不涉及加速度和位移的情况下,研究运动和力的关系时,用动量定理求解一般较为方便。因为动量定理不仅适用于恒力作用,也适用于变力作用,而且也不需要考虑运动过程的细节。

2.应用动量定理时应注意的问题。

1)因动量定理中的冲量为研究对象所受合外力的总冲量,所以必须准确选择研究对象,并进行全面的受力分析,画出受力图,如果在过程中外力有增减,还需进行多次受力分析。

2)因为动量定理是一个表示过程的物理规律,涉及到力的冲量及研究对象的初、末状态的动量,所以必须分析物理过程,在建立物理图景的基础上确定初、末状态。

3)因为动量定理是矢量式,而多数情况下物体的运动是一维的,所以在应用动量定理前必须建立一维坐标系,确定正方向,并在受力图上标出,在应用动量定理列式时,已知方向的动量、冲量均需加符号(与正方向一致时为正,反之为负),未知方向的动量、冲量通常先假设为正,解出后再判断其方向。

4)不同时间的冲量可以求和:

若各力的作用时间相同,且各外力为恒力,可以先求合力,再乘以时间求冲量,i合=f合·t。

若各外力作用时间不同,可以先求出每个外力在相应时间的冲量,然后求各外力冲量的矢量和,即i合=f1t1+f2t2+…。

5)对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理。

3. 应用动量定理解题的方法。

在应用动量定理解题时,一定要对物体认真进行受力分析,不可有力的遗漏;建立方程时要事先选定正方向,确定力与速度的符号。对于变力的冲量,往往通过动量定理来计算,只有当相互作用时间δt极短时,且相互作用力远大于重力时,才可舍去重力。

4. 用动量定理解释生活中实际现象的技巧。

用动量定理解释的现象一般可分为两类:一类是物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;作用时间越长,力就越小。另一类是作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大,力的作用时间越短,动量变化越小。

分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。

5. 冲量的计算。

1.恒力的冲量:用i=ft计算或动量定理计算。

2.变力冲量的求解方法。

1)全程或分段应用动量定理:当水平面光滑时,拉力与合外力大小相等,可以在ft图象中用面积法直接求动量变化。但当水平面粗糙时,在某个时间段摩擦力为静摩擦力,若都按照滑动摩擦力计算,必然出错,所以需分段应用动量定理,然后再结合实际进行分析。

2)应用图象求冲量:在ft图象中图象的面积,数值上等于恒力的冲量,如图(a)所示;若求变力的冲量,仍可用“面积法”来表示,如图(b)所示;对于随时间均匀变化的力,可以用平均力和时间求力的冲量,如图(c)。

6. 应用动量定理分析变质量问题的技巧

通常情况下应用动量定理解题,研究对象为质量一定的物体,它与其他物体只有一次相互作用,我们称之为“单体作用”。这类题目对象明确、过程清楚,求解不难。而对于流体连续相互作用的这类问题,研究对象不明,相互作用的过程也较复杂,求解有一定难度。

方法指导:巧选对象,将连续作用转化为“单体作用”;巧取瞬间,将较长时间内的变质量问题转化为短时间内不变质量问题。

1.建立“柱体模型”: 沿流速v的方向选取一段柱形流体,设在δt时间内通过某一横截面s的流体长度为δl,如图所示,若流体的密度为ρ,那么,在这段时间内流过该截面的流体的质量为δm=ρδls=ρsv·δt。

基本思路: (1)在极短时间δt内,取一小柱体作为研究对象。

2)求小柱体的体积δv=vsδt

3)求小柱体质量δm=ρδv=ρvsδt

4)求小柱体的动量变化δp=vδm=ρv2sδt

5)应用动量定理fδt=δp

2.掌握微元法。

当所取时间为δt足够短时,图中流体柱长度δl甚短,相应的质量δm也很小。显然,选取流体柱的这一微元小段作为研究对象就称微元法。

3.运用动量定理。

求解这类问题一般运用动量定理,即流体微元所受的合外力的冲量等于微元动量的增量,即f=。

一、动量。1.定义:运动物体的质量m和它的速度v的叫做物体的动量。动量通常用符号p来表示,即p=mv。

2.单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号为 。

说明:动量既有大小,又有方向,是 。我们讲物体的动量,是指物体在某一时刻的动量,动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。有关动量的运算,一般情况下用进行运算。

3.动量的三个性质。

1)动量具有瞬时性。质量是物体的固有属性,是不发生变化的,而物体的速度是与时刻相对应的,动量是一个量,具有瞬时性。

2)动量具有相对性。选用不同的参考系时,同一运动物体的动量可能不同,通常在不说明参考系时,指的是物体相对于的动量。

3)矢量性。动量是矢量,方向与速度的方向相同,遵循矢量运算法则。

4. 动量的变化。

1.因为p=mv是矢量,只要m的大小、v的大小和v的方向三者中任何一个发生变化,动量p就发生了变化。

2.动量的变化量δp是 ,其方向与速度的改变量δv的方向相同。

3.动量的变化量δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量。即δp=p′-p,此式为矢量式,若p′、p不在同一直线上,则要用平行四边形定则(或矢量三角形定则)求矢量差;若在同一直线上,则应先规定正方向,再用正、负表示p、p′的方向,最后用δp=p′-p=mv′-mv进行代数运算。

5. 动量、动能、动量变化量的比较

二、冲量、动量定理

1.冲量:(1)定义:力和力的的乘积。

2)表达式:i= 。单位:牛秒(n·s)。

3)矢量性:冲量是矢量,它的方向由的方向决定。

4)物理意义:表示力对的积累。

5)作用效果:使物体的发生变化。

2.冲量与功的比较。

三、动量定理。

1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的的变化。

2)表达式:ft=δp= 。

3)矢量性:动量变化量的方向与方向相同。

4)适用范围:不仅适用于宏观物体的低速运动,而且对微观粒子的高速运动同样适用。

1.对动量定理的理解。

1)方程左边是物体受到的总冲量,而不是某一个力的冲量。其中的f可以是恒力,也可以是变力,如果合外力是变力,则f是合外力在t时间内的 。

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