内容正文:
第1节 动量
1、 动量
1、 定义:物体质量与速度的乘积称为物体的动量。符号P
2、
公式:
3、
单位: 4量性:矢量,方向与速度方向相同
4、 说明:动量是一个状态量、具有瞬时性;也具有相对性,速度通常是相对于地面的速度
2、 动量的变化(一维方向)
初末动量方向相同:规定初速度方向为正方向
初末动量方向相反:规定初速度方向为正方向
3、 动量和动能的换算
第2节 动量定理
1、 冲量
1、
定义及公式:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量
2、
单位:
3、 量性:矢量;方向与动量变化的方向相同,如果力是恒力,冲量的方向也与力的方向相同
4、 说明:(1)冲量是一个过程量需明确哪段时间内哪个力对哪个物体的冲量
(2) 冲量与时间有关,与是否发生位移无关,注意与功的概念的区分
(3) F-t图像:图线与坐标轴围成的面积代表力的冲量
2、 动量定理
1、 内容:合外力冲量等于动量变化
2、
公式(一维):
3、 应用动量定理解题的一般步骤
(1) 明确研究对象(单一物体或一个整体)
(2) 明确初末态(初末态的速度情况)、分析研究对象的受力,及每个力的作用时间
(3) 规定正方向,列动量定理方程
(4) 解方程,复核结果是否合理
第3节 动量守恒定律
1、 内容
如果一个系统不受外力或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变
2、 守恒条件
1、 理想化条件:系统不受外力 2、实际条件:系统所受合力为0 3、特殊情景:爆炸、碰撞、反冲瞬间,内力远大于外力,系统动量近似守恒
3、 对动量守恒定律的理解
1、 系统性:研究对象为一个系统,而非单独物体
2、 矢量性:动量守恒公式为矢量式,使用前需先明确正方向;个别系统整体动量不守恒,但是单一方向合力为0,可以单独建立该方向的动量守恒方程
3、 相对性:各个速度均要选择相对地面的速度
4、 普适性
4、 动量守恒的常见模型
1、
两物块共速时,弹簧压缩最短,弹性势能最大,系统损失动能最多
弹簧再次恢复原长时,m2速度最大,m1速度最小
2、 m1、m2共速时m1上升至最高点
m1再次回到最低点m2的速度最大,m1的速度最小
类似模型:
3、 板块模型(地面光滑,且m最终没有离开木板)
动量守恒:
动量定理:对m: 对M:
动能定理:对m:
对M:
其他能量关系:
类似模型:子弹打物块
第4节 弹性碰撞和非弹性碰撞
1、 弹性碰撞
1、特点:碰撞后形变能完全恢复,动量守恒,动能守恒
2、守恒方程:
“动碰静”模型
碰撞讨论
m1=m2 碰后速度交换 m1<m2 m1反弹 m1>m2 m1碰后速度方向不变
2、 非弹性碰撞
1、 特点:碰后形变不能完全恢复,动量守恒。动能有损失
2、
相关方程:
3、 完全非弹性碰撞:碰后两者粘在一起共同运动,系统损失动能最多
第5节 反冲现象 火箭
1、 反冲现象
1、 定义:一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某方向运动,另一部分必然向相反方向运动。这个现象叫做反冲。
2、特点
(1)初动量为零
(2)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动;
(3)系统合外力可忽略,系统动量守恒或某方向动量守恒
(4)有其他形式的能转化成动能,系统总动能增加。
3、公式
二、火箭
1、火箭的飞行速度
火箭飞行时在极短时间Δt内喷射燃气的质量是Δm,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u,喷出燃气后火箭的质量为m.求火箭一次喷气后增加的速度Δv(重力可忽略)
公式:0= mΔv +Δmu
(1)Δm/m:喷出燃气质量与火箭总质量之比,称质量比。(2)u:燃料喷射速度
结论:质量比越大、喷气速度越大,则火箭速度越大
2、 火箭的推力
对燃气,据动量定理得:FΔt= Δmu
据牛顿第三定律可知,火箭的推力:F'= -F=−∆mu/Δt
结论:燃气动量变化率越大,则火箭受到推力越大
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