内容正文:
专题七 动量
1.动量
(1)动量
①定义:物体的 和 的乘积。
②公式:p= ,单位: 。
③动量的矢量性:动量是 (填“矢”或“标”)量,方向与 相同,运算遵循平行四边形定则。
(2)动量的变化量
①物体在某段时间内 与 的矢量差,Δp= (矢量式)。
②动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用 的数值表示,从而将矢量运算简化为 运算,此时的正、负号仅表示方向,不表示大小。
2.动量定理
(1)冲量
①定义:力和 的乘积。
②公式:I= 。
③冲量是 (填“过程”或“状态”)量,求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
④冲量是 (填“矢”或“标”)量,若是恒力的冲量,则冲量的方向与 相同。
⑤冲量的作用效果:使物体的 发生变化。
(2)动量定理
①内容:物体在一个过程始末的 等于它在这个过程中所受力的冲量。
②表达式: =Ft或p'-p=I。
3.系统、内力与外力
(1)系统: 相互作用的物体构成的一个力学系统。
(2)内力: 物体间的作用力。
(3)外力:系统 的物体施加给系统内物体的力。
4.动量守恒定律
(1)内容:如果一个系统 ,或者 ,这个系统的总动量保持不变。
(2)表达式:
m1v1+m2v2= (作用前后总动量相等)。
(3)适用条件:系统 或者所受外力的 。
(4)普适性:动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的 领域。
5.弹性碰撞和非弹性碰撞
(1)常见的碰撞类型
①弹性碰撞:碰撞过程中机械能 。
②非弹性碰撞:碰撞过程中机械能 。
(2)一维弹性碰撞分析:假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后它们的速度分别为和,碰撞中动量守恒:m1v1= ;碰撞中机械能守恒:m1= ,解得:= ,= 。
6.对心碰撞和非对心碰撞
(1)对心碰撞:碰撞前后,物体的动量 ,也叫正碰。
(2)非对心碰撞:碰撞前后,物体的动量 。
7.反冲现象
(1)定义
一个静止的物体在 力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向 的方向运动的现象。
(2)规律:反冲运动中,相互作用力一般较 ,满足 。
(3)反冲现象的应用及防止:
①应用:农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边 。
②防止:用枪射击时,由于枪身的 会影响射击的准确性,所以用枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
8.火箭
(1)工作原理:利用 运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从 喷管迅速喷出,使火箭获得巨大的向前的速度。
(2)影响火箭获得速度大小的两个因素:
①喷气速度:现代火箭的喷气速度为2000~4000m/s。
②质量比:火箭初始时燃料的质量与燃料用完时箭体质量之比。喷气速度 ,质量比 ,火箭获得的速度越大。
(3)现代火箭的主要用途:利用火箭作为 工具,如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
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专题七 动量
知识点填空
1.质量 速度mv kg·m/s 矢 速度的方向 末动量 初动量 p'-p 带正、负号 代数
2.力的作用时间Ft 过程 矢 该恒力的方向 动量 动量变化量 mv'-mv
3.两个(或多个) 系统中 以外
4.不受外力 所受外力的矢量和为0m1v1'+m2v2' 不受外力 矢量和为零 一切
【详解】(1)当系统不受外力或所受外力的矢量和为0时,系统的总动量保持不变。
(2)动量守恒定律为
m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
(3)动量守恒的条件为不受外力或外力的矢量和为零。
(4)动量守恒定律目前适用于物理研究的一切领域。
5.守恒 不守恒m1v'1+m2v'2 m1v+m2v v1 v1
【详解】(1)①弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒;
②非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒。
(2)一维弹性碰撞分析:假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后它们的速度分别为v'1和v'2,碰撞中动量守恒,则有
m1v1=m1v'1+m2v'2
碰撞中机械能守恒,则有
m1=m1v+m2v
联立解得
v'1=v1,v'2=v1
6.在同一条直线上 不在同一条直线上
7.内 相反 大 动量守恒定律 旋转 反冲
【详解】(1)一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象。
(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,满足动量守恒定律。
(3)①应用:农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转。
②防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
8.反冲 尾部 越大 越大 运载
【详解】(1)火箭是利用反冲运动的原理,即火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出,使火箭获得巨大的向前的速度。
(2)喷气前火箭的动量为0,喷气后火箭的动量是Mv',燃气的动量是mv,根据动量守恒定律有
Mv'+mv=0
解得
v'=-v
由此可知,喷气速度越大、质量比越大,火箭获得的速度越大。
(3)火箭的主要用途是利用火箭作为运载工具,如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
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