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物理动量定理重要知识点
1、 动量概念及其理解
(1) 定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量 (2) 特征:
① 动量是状态量,它与某一时刻相关;
② 动量是矢量,其方向质量物体运动速度的方向。
(3) 意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态动量则从动力学角度量化 了机械运动的状态。
P=mv
2、 冲量概念及其理解
(1) 定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量 (2) 特征:
① 冲量是过程量,它与某一段时间相关;
② 冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。
(3) 意义:冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说,合外力决 定看其速度将变多快;合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的 物体来说,合外力决定看其动量将变多快;合外力的冲量将决定看基动量将变多少。
匸F △ t
3、 关于冲量的计算
(1) 恒力的冲量计算
恒力的冲量可直接根据定义式来计算,即用恒 力F乘以其作用时间厶t而得。 (2) 方向恒定的变力的冲量计算。 如力F的方向恒定,而大小随时间变化的情况
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如图所示,则该力在时间
△ t=t2-t1内的冲量大小在数值上就等于图11 — 1中阴影 部分的“面积”。 (3) —般变力的冲量计算
在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。 (4) 合力的冲量计算
几个力的合力的冲量计算,既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和,又可 以先算各个分力的合力再算合力的冲量。
4、动量定理
(1) 表述:物体所受合外力的冲量等于其动量的变化 匸△ P
FA t=mv-mv。
(2) 导出:动量定理实际上是在牛顿第二定律的基础上导出的,由牛顿第二定 律
F=mv
两端同乘合外力F的作用时间,即可得
FA t=maA t=m(v-vO)=mv-mvO
(3) 物理:
①动量定理建立的过程量(I=F △ t)与状态量变化(△ P=mv-mv0间的关系, 这就提供了一种“通过比较状态以达到了解过程之目的”的方法;②动量定理是矢 量式,这使得在
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运用动量应用于一维运动过程中,首先规定参考正方向以明确各矢 量的方向关系是十分重要的
5、 动量守恒定律的有关问题。
6、 ( 1)表述:系统如不变外力,或所受外力的合力为零,则其总动量将保持不 变,即
卩
女口:刀F=0
则厶P=0
(2) 常用的表达方式
由于动量守恒定律比较多地被应用于由两个物体所组成的系统中,所以在通常 情况下表达形式为:m1v10+m2v20=m1v1+m2v2
(3) 关于动量守恒的条件
根据动量定理可知;合外力的冲量等于动量的变化,因此,欲使动量守恒,必 须使合外力的冲量为零,考虑到合外力的冲量不等于合外力与其作用时间的乘积, 而令时间为零是没有任何研究的必要(同一时刻的动量当然是同一值)
恒的条件通常表述为:如果系统不受外力或所受外力的合力为零。
(4) 动量守恒定律应用时的注意点:
① 由动量守恒定律是一矢量式,所以一般情况下应采用正交分解的方法,当系 统中各物体被限制在同一直线上时,应用动量守恒定律列方程前应先规定参考正方 向以明确各个速度代入方程时的符号。
② 动量守恒定律中各物体在各状态下的速度必须是相对于同一个惯性参照系的 速度。
,所以动量守
6、碰撞过程研究
(1) 碰撞过程的特征:
① 碰撞双方相互作用的时间△ t 一般很短; ② 碰撞双方相互作用的力作为系统的内力一般很大。 (2) 制约碰撞过程的规律。
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①碰撞过程遵从动量守恒定律: m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 ② 弹性碰撞过程始、末状态的系统总动能相等 1
J
2 I
殳」
J
三觀汨0 +二唧尹別二,称尹J +》隔尹£
③ 完全非弹性碰撞中碰撞双方末状态的速度相同 H二叫
(3)碰撞分类
① 从碰撞过程中形变恢复情况来划分:形变完全恢复的叫弹性碰撞;形变完全 不恢复的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其形变不能够完全恢复。
② 从碰撞过程中机械能损失情况来划分:机械能不损失的叫弹性碰撞;机械能 损失最多的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其机械能有所损失。
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