内容正文:
第1章 动量守恒研究
|物理|选修3-5(LK)
菜 单
第1章 动量守恒研究
第1章 动量守恒研究
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菜 单
第1节 动量定理
第1章 动量守恒研究
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菜 单
一、动量
[自学教材]
1.动量
(1)定义:运动物体的_____和_____的乘积。
(2)公式:p=____。
(3)单位(符号):______。
(4)矢量性:动量是矢量,方向与物体________的方向相同,因此动量的运算服从____________定则。
质量
速度
mv
kg·m/s
运动速度
平行四边形
教材梳理·新知探究
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2.动量的变化量
(1)公式:Δp=__________。
(2)同一直线上动量变化量的计算:先选定一个正方向,与正方向同向的动量取正值,与正方向反向的动量取负值,从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_______,不代表______。
mv2-mv1
方向
大小
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[重点诠释]
1.动量的瞬时性和相对性
(1)动量是状态量,具有瞬时性,即p=mv中的速度v对应于某时刻的瞬时速度。
(2)动量的相对性,因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量值也与参考系的选取有关(中学阶段一般选地面为参考系)。
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2.动量与速度的关系
(1)联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是矢量,动量的方向与速度的方向相同,p=mv。
(2)区别:速度描述物体运动的快慢和方向;动量描述物体运动方面更进一步,更能体现运动物体的作用效果。
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3.动量与动能的关系
(1)联系:都是描述物体运动状态的物理量,Ek=eq \f(p2,2m),Ek=eq \f(1,2)pv。
(2)区别:
①动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述物体的状态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态。
②当某一物体速度变化时,物体的动量一定随之变化,物体的动能可能随之变化;当某一物体只是速度方向变化时,该物体的动量随之变化,物体的动能不变。
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4.动量的变化量
(1)动量的变化量是物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差,是过程量,与一定的过程相联系。
(2)由于动量是矢量,因此动量变化量也是矢量,其方向与速度变化量的方向相同。Δp=mv2-mv1是一个矢量计算式,运算时遵循平行四边形定则。
(3)动量改变的三种情形:
①动量的大小和方向都发生变化;
②动量的方向改变而大小不变;
③动量的方向不变但大小改变。
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[典题强化]
1.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是
A.物体的动量发生变化,其动能一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能不变,其动量一定不变
D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
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解析 动量p=mv,是矢量,速度v的大小或方向之一发生变化,动量就变化;而动能只在速率改变时才发生变化,故选项B正确,A、C、D均错。
答案 B
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二、冲量
[自学教材]
1.概念:力和_____________的乘积叫作力的冲量。
2.公式:I=______。
3.单位(符号):______。
4.矢量性:方向和____的方向相同。
力的作用时间
Ft
N·s
力
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[重点诠释]
1.冲量是过程量
它描述的是力作用在物体上的时间累积效应,与时间t相对应。
2.冲量是矢量
在作用时间内力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
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3.冲量的计算
(1)公式I=Ft适用于计算某个恒力的冲量,这时冲量的数值等于力与作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向相同。若力为同一方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力则不能直接计算冲量。
(2)变力的冲量可用图像法计算。如图1-1-1,若某一力方向恒定不变,那么在F-t图像中,图中阴影部分的面积就表示力在时间Δ