内容正文:
专题五:始末动量,心中有数
必备知识
1.动量
(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。
(2)表达式:p=mv
(3)单位:kg·m/s。
(4)标矢性:动量是状态量,与时刻对应,它是矢量,其方向和速度方向相同.
(5)动量、动能及动量变化量的比较
名称项目
动量
动能
动量的变化量
定义
物体的质量和速度的乘积
物体由于运动而具有的能量
物体末动量与初动量的矢量差
定义式
p=mv
Ek=mv2
Δp=p′-p
标矢性
矢量
标量
矢量
特点
状态量
状态量
过程量
关联
方程
p=
p=
Ek=
Ek=pv
Δp=p′-p=mv2-mv1
2.冲量
(1)定义:力和它的作用时间的乘积叫做这个力的冲量,通常用I表示。
(2)表达式:I=Ft(此式只能用来计算恒力F的冲量)。
(3)单位:N·s(1 N·s=1 kg·m/s)。
(4)标矢性:冲量是过程量,它是一个矢量、方向跟力F的方向相同。
(5)冲量计算的四种方法
求恒力的冲量,直接用I=Ft计算。
,其中F1、F2为该段时间内初、末两时刻力的大小;方向变化的,变力冲量一般用I=Δp求解。方向不变的变力冲量,若力的大小随时间均匀变化,即力为时间的一次函数(F=F0+kt),则力F在某段时间t内的冲量I=(F1+F2)
用Ft图中的“面积”求方向不变情况下的变力冲量。
用动量定理I=Δp求冲量。
3.动量定理
(1)动量定理的内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受合外力的冲量。
(2)动量定理的表达式:p′-p=I或mv-mv0=Ft
(3) 用动量定理解释现象
Δp一定时,F的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。
F一定,此时力的作用时间越长,Δp就越大;力的作用时间越短,Δp就越小。
(4) 应用动量定理解题的一般步骤
确定研究对象。一般选单个物体或多个物体组成的系统。
对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和;或先求合力,再求其冲量。
抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正、负号。
根据动量定理列方程,如有必要还需要其他补充方程,最后代入数据求解。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。
关键能力
1.(2019·全国卷Ⅰ)最近,我国为“