内容正文:
第1节 动量和动量定理
思考:1.足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什么?
2.那么,如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢?
3.同样质量的子弹,一颗用枪射出,而另一颗用手掷出,哪一支穿透本领大?为什么?
结论:运动物体的作用效果与
物体的质量有关。
还与速度有关。
一、动量
1.物理意义:
2.定义:
定义式:
单位:
描述运动物体对另一个物体作用效果强弱的物理量。用p来表示。
动量大小等于物体的质量与速度的乘积。
3.理解
(1)瞬时性
(2)相对性
相对不同的参考系,同一物体的动量可能不同。
m
a
m
2球相对1球
的动量
(3)矢量性
其方向与瞬时速度方向相同。
遵循平行四边形法则运算。
4.动量的变化
v
v
正方向
上图的动量变化为?
注意:
的区别
一个质量为M的物体,在力F的作用下由v1开始运动经多长时间速度变到v2?
由上式分析,对于一个物体,要发生相同的速度改变量可以采取什么措施?
解:
变形得
A :力大,短时间
B:力小,长时间
力对物体运动状态的改变是与Ft这个乘积有关
用牛顿第二定律推导动量的变化
设置物理情景:质量为m的物体,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度由v 变为v’,如是图所示:
分析:
由牛顿第二定律知:
而加速度定义有:
变形可得:
F = m a
联立可得:
=⊿p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
表明动量的变化与力的作用对时间积累效果有关。
二、动量定理
量性:
单位:
矢量,其运算遵循平行四边形法则。
1.冲量:作用在物体上的力与其作用时间的乘积叫冲量。
定义式:
例题1 一个质量为m的物块在水平向右恒力F作用下运动,经过时间t,求F在t时间内的冲量;如物体不动,F 在t时间内的冲量。
Ft
冲量与物体的运动状态无关
例题2 力F在t秒内水平向右,t秒后F大小不变,方向变为竖直向下,作用时间为2t秒,则力F在3t秒内的冲量如何计算?
水平向右冲量
竖直向下冲量
则3t秒内的冲量
动量定理内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这就是动量定理。
表达式:
或
理解:
1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映;
2)表明合外力的冲量是动量变化的原因;
3)动量定理是