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专题动量
动量
一、动量、冲量
1.动量
(1)定义:物体的 与 的乘积。?
(2)表达式: 。?
(3)单位: 。?
(4)方向:动量的方向与 的方向相同。?
2.冲量
(1)定义: 与力的 的乘积叫作力的冲量。?
(2)公式: 。?
(3)单位: 。?
(4)方向:冲量是 ,其方向与 相同 。
二、动量定理
1.内容:物体在一个运动过程始末的 等于它在这个过程中所受 的冲量。?
2.公式: 或p-p=I 。?
三、动量守恒定律
1.定律内容:一个系统 或者所受外力的合力为 时,这个系统的总动量保持不变。?
2.公式表达: 。?
3.适用条件和适用范围
系统不受外力或者所受外力的矢量和为零 ;系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;如爆炸、碰撞等过程,可以近似认为系统的动量守恒。系统在某一个方向上 为零,则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。?
四、碰撞、反冲、爆炸
1.碰撞
(1)定义:相互作用的几个物体,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞。
(2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力) 外力,总动量守恒。?
2.碰撞分类
(1)弹性碰撞:碰撞后系统的总动能 。?
(2)非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能 。?
(3)完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失 。?
3.反冲
(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动。
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力 系统受到的外力。实例:发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等。?
(3)规律:遵从动量守恒定律。
4.爆炸问题
爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用力很大,且 系统所受的外力,所以系统动量守恒 ,爆炸过程中位移很小,可忽略不计,作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动。?
动量定理的理解及应用?
1.应用动量定理时应注意
(1)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。
(2)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向。
2.动量定理的应用
(1)用动量定理解释现象
①物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。
②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。
(2)应用I=Δp求变力的冲量。
(3)应用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。
例题1:如图所示,质量m=2 kg的物体,在水平力F=16 N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。F作用后,撤去F,又经,物体与竖直墙壁相碰。若物体与墙壁作用时间,碰撞后反向弹回的速度v=6 m/s,求墙壁对物体的平均作用力大小。(g取10 m/s2)
方法归纳:用动量定理解题的基本思路
例题2:一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度v=4 m/s的匀速直线运动。风突然停止,帆船失去动力,在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8 s才静止。该帆船的帆面正对风的有效面积S=10 m2,帆船的总质量约为m0=936 kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度ρ=1.3 kg/m3,在匀速行驶状态下估算:?
(1)帆船受到风的推力F的大小;
(2)风速的大小v风。
动量守恒定律的理解及应用?
动量守恒定律的“五性”
矢量性、相对性、同时性、系统性、普适性
例题3:(子弹、木块模型)如图所示,质量=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上,质量=0.5 kg的小物体(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为=0.05 kg 的子弹以水平速度=100 m/s射中小车左端并留在车中,最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车。已知子弹与车的作用时间极短,物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取,求:
(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小;
(2)小车的长度L。
解题探究:①子弹打击小车的过程时间非常短,小物体m2如何运动?子弹与小车组成的系统动量守恒吗?
规律总结:应用动量守恒定律的解题步骤
(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)。
(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动
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