本章節學習幾個物理概念——動量、衝量,以及一個物理定理——動量定理。
在上一節探究性實驗中,兩個物體碰撞過程中mv之和前後是保持不變的,mv這個物理量具有特別的意義,所以在物理學中mv定義為物體的動量。
動量:物體質量與速度的乘積成為物體的動量,用字母P表示。
對動量的理解:
(1)動量是矢量,有大小,有方向,方向與速度方向相同。
(2)動量是個狀態量,mv表示物體在某一時刻或某一位置的動量。
(3)動量的單位為質量與速度單位乘積,即kg.m/s
動量的變化量:物體末動量與初動量之差。(高中階段只考慮一條直線上的動量變化量)
對動量變化量的理解:
(1)數學表達式:ΔP=mv2 — mv1=Δmv。
(2)動量變化量是矢量,有大小,有方向。
(3)計算ΔP,需要規定一個正方向,然後用物體的末動量減去初動量。
(4)ΔP的方向與Δv的方向相同,與物體某時刻的速度無關。
動能和動量的對比
(1)動能和動量都是狀態量,描述物體某時刻所處的狀態。
(2)動量是矢量,動能是標量。
(3)動能和動量之間的定量關係如下
(4)動量發生改變時,動能不一定發生改變;但動能發生改變時,動量一定發生改變。
衝量:力與力作用時間的乘積叫做力的衝量,用I表示I=Ft。
對衝量的理解:
(1)衝量I的單位為N/s。
(2)衝量是矢量,有大小,有方向,方向與力F的方向相同。
(3)衝量要時間的積累,是個過程量。
(4)計算衝量時,要明確那個力的衝量;如果是求合外力的衝量,F為物體所受的合外力;I=Ft只能求恆力的衝量。
動量定理:物體在一個過程中動量的變化量,等於它在這個過程中所受力的衝量。(或者說合外力的衝量等於物體的動量變化量),即:
對動量定理的理解:
(1)動量定理等式左邊為狀態量,為物體在一個過程中的動量變化量,等式右邊為過程量,為物體在一個過程中的衝量。
(2)動量定理表達式是個矢量式,運用時要規定一個正方向,一般以初速度方向為正方向。
(3)由可知,動量變化率越大,物體所受的合力就越大。
(4)動量定理不僅適用於恆力,也適用於變力,如果是變力,F為平均作用力。
利用動量定理解題的常規步驟
1、明確研究對象和研究過程,研究對象一般為單個物體。
2、對所研究的物體受力分析,求出這個過程中合外力的衝量。
3、求出這個過程中物體的初末動量。
4、規定一個正方向,求出動量的變化量。
5、列出動量定理表達式求解。
原文連結http://www.myliushu.com/1704.html
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