高中物理动量(动量测试中心集锦)
动量是我们在高中学习力学时接触到的最后一个概念。其实气势在不同的人眼里有不同的作用。在老师眼里,动量早已取代了牛顿第二定律的作用,它的便利在于牛顿第二定律与等速运动的总速度相结合。与牛顿运动定律相比,更好的是解决力和速度变化过程中的速度和位移问题。
与机械能相比,动量的概念稍微复杂一点,因为动量本身就是矢量。在考虑震级的时候,我们还需要考虑速度变化的方向和方向。所以用动量解题时,往往需要配合一些几何图形。熟悉动量的求解方法,能快速解决许多力和运动的综合问题。
1.动量和冲量
(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积称为动量,即p=mv。是与v方向相同的矢量,两个动量的大小和方向必须相等。
(2)冲量:力与力的作用时间的乘积称为力的冲量,即I=Ft。冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定。
2.动量定理:合成外力对物体的冲量等于其动量的变化。表达:Ft=p'-p或Ft=mv'-mv
(1)上述公式为向量公式。用它分析问题时,要特别注意冲量、动量和动量变化的方向。
(2)公式中的F是包括重力在内的所有外力对研究对象的合力。
(3)动量定理的研究对象可以是单个对象,也可以是一个对象系统。对于对象系统,只需要分析系统的外力,不需要考虑系统的内力。系统的内力不改变整个系统的总动量。
(4)动量定理不仅适用于恒力,也适用于随时间变化的力。对于可变力,动量定理中的力f应理解为可变力在作用时间内的平均值。
3.动量守恒定律:系统不受外力或外力之和为零,系统总动量不变。
表情:
(1)动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力影响或外力对系统的合力为零。
②虽然外力对系统的合力不为零,但系统的外力远小于内力,如碰撞时的摩擦力和爆炸时的重力,远小于相互作用的内力,可以忽略不计。
③虽然外力对系统的合力不为零,但如果某一方向的分量为零,则系统总动量在该方向的分量将保持不变。
(2)动量守恒的速度和动量具有“四个特点”:
(1)矢量:动量和速度的方向是一致的,动量在计算时也是按照矢量来处理的,所以要注意区分正负。
②瞬时:动量是一个瞬时量,随时间变化。与机械能不同,动量的变化是由于力在时间上的积累,与位置无关。
(3)相对性:当动量和速度相同时,要考虑相对运动,即需要选择一个参考系统,比如研究坐在汽车里的人,选择地面作为参考系统,选择汽车作为参考系统,计算结果是不同的。注意,在这个过程中,位移、力和速度应该统一为参考系。
④普遍性:动量定理和动量守恒定律可以说是我们宇宙中最普遍适用的定律之一。只要满足动量守恒定律的应用条件,任何物体都可以利用动量进行研究。
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