動力,沖動
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動量變化和動量變化率
(1) 物體的最終動量與初始動量的矢量差稱為物體的動量變化。 △P=mv'-mv,其方向與速率變化方向相同。
(2)物體動量的變化率
等于其上的合力。
動量定律
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(1) 物體在一個過程中的動量變化等于它在這個過程中受到的合沖量。
(2) △P=I合或mv'-mv=F合t
應用動量定律解決問題的常見步驟
(1)選擇研究對象,明確運動過程
(2) 受力分析及運動初末狀態分析
(3) 選擇正方向,根據動量定律求解多項式
應用
動量定律闡明了沖量與動量變化之間的關系。
1.應用動量定律的兩類簡單問題
(1) 應用 I=ΔP 求變力的沖量和平均排斥力。
物體受到變力,變力的沖量不能直接用I=Ft求得。
(2) 應用ΔP=Ft求物體在恒力作用下作曲線運動的動量變化。
在曲線運動中,排斥力是一個恒力,可以得到恒力的沖量,相當于動量的變化。
2.使用動量定律的注意事項

(1) 可以用牛頓第二定律解決的問題也可以用動量定律解決。 該題不涉及加速度和位移,用動量定律更容易求解。
(2) 動量定律的表達式是矢量公式。 用它分析問題時,一定要注意動量的方向、動量和動量的變化。 式中的F為作用在物體或系統上的合力。
3.動量定律在電磁感應現象中的應用
在電磁感應現象中,安培力往往是變力,動量定律可以用來求解運動過程中的時間、位移、速度等化學量。
練習
1、一輛汽車從弧形拱橋的最高點勻速駛下。 在此過程中,下列說法正確的是( )
A、車輛的動量保持不變
B、車輛的機械能降低
C、車輛的合力為零
D、作用在車輛上的合外力為零
藍光
分析
如果車輛以勻速做圓周運動,動量大小不變,但方向發生變化動量定理中的p怎么求,故A錯;
車輛向下行駛時,有摩擦力做功,使車輛的機械能減少,故B正確;
因為車輛做勻速圓周運動,是變速運動,它所受的外力合力不為零,故C錯;
作用在車輛上的合外力仍然垂直于速度,所以這個力不做功,所以D正確;
2. 如圖所示,足球運動員在接住來襲的足球時,通常會伸出四肢去迎球。 手觸球后,雙腳迅速跟隨球向后方移動。 這可以做到(
)
A.減小球的動量變化量
B.減少球對對方斥力的沖量
C.減小球的動量變化率
D.延長俯仰過程的時間,減少動量變化量
C
分析

根據動量定律
,而拋球時,先伸直四肢接球。 手觸球后,雙腳迅速帶球帶向后方,以延長時間,減輕用力,即
,即小球的動量變化率減小,故C正確。
3、如圖所示,同樣大小的擺球a和b的質量分別為m和3m。 擺錘外觀相同,并排懸掛。 當平衡時,兩個球剛好接觸。 現在將球 a 以小角度向左擺動并釋放。 如果兩個球之間的碰撞是彈性的,下列哪項是正確的?
A.第一次碰撞后,兩球速度相等
B.第一次碰撞后,兩球的動量相等
C.第一次碰撞后,兩球的最大擺動角度不同
D.當第二次碰撞發生時,兩球處于各自的平衡位置
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分析
兩球碰撞前后,水平方向沒有外力作用,所以兩球組成的系統在水平方向的動量守恒。 根據動量守恒定理:
,兩球的碰撞是彈性的,所以機械能守恒,即:
,求解兩個方程得到:
動量定理中的p怎么求,可以看出,在第一次碰撞之后,兩個球的速度是相等的,所以A是正確的;
因為兩球的質量不相等,所以兩球相撞后的動量不相等,方向相反,故B錯;
在兩球碰撞后的上擺過程中,由于機械能守恒,所以上揚的最大高度相等,擺動的樣子不同,所以兩球碰撞后的最大擺動角度相同,所以C錯了;
從單擺的周期公式
可見,兩球擺動周期相同,半個周期后,兩球在平衡位置發生第二次碰撞,故D正確。
