動量和動量守恒主要包括動量、沖量、反沖等概念,以及動量定理、動量守恒定律等基本定律。 沖動是一段時間內(nèi)物體之間相互作用的結(jié)果。 動量描述了物體在做機械運動時某一時刻的狀態(tài)量。 物體受到?jīng)_量影響的結(jié)果會導致物體的動量發(fā)生變化。 沖量和動量都是矢量動量守恒定律解決遞推問題,它們的加減運算遵循矢量的平行四邊形法則。
本單元涉及的基本方法主要是一維向量運算方法,包括動量定理的應用和動量守恒定律的應用,因為力和動量都是向量。 因此,應用動力學定理和動量守恒定律時,首先要選擇正方向。 與指定正方向一致的力或動量取正值動量守恒定律解決遞推問題,反之則取負值。 你不能只關(guān)注力或動量值的大小;還要關(guān)注力或動量值的大小。 另外,該理論一般來說,只有當系統(tǒng)所受的總外力為零時,系統(tǒng)的動量才守恒。 然而,在應用某些特定的動量守恒定律時,如果系統(tǒng)所受的外力遠小于系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力,那么也可以視為系統(tǒng)的動量守恒,這是一個近似處理問題的方法。
2、易錯題分析
例1、一塊玻璃從同一高度落下,落在水泥地上很容易破碎,但落在草地上則不易破碎。 原因是 ()
A、玻璃掉在水泥地上動量大,玻璃掉在草地上動量小。
B、玻璃落在水泥地上的動量變化較大,而玻璃落在草地上的動量變化較小。
C. 玻璃杯落在水泥地上,動量變化很快,而玻璃杯落在草地上,動量變化很慢。
D、掉落在水泥地上的玻璃與地面接觸時,相互作用時間短,而掉落在草地上的玻璃與地面接觸時間長。
【錯誤原因分析】錯誤解釋:認為水泥地面比草地硬,所以杯子上的力更大。 根據(jù)動量定理I=△P,即F·t=△P,認為F大,意味著△P大,所以水泥杯上的力就大,所以杯子掉在水泥地上動量變化大,很容易破碎。
【正確答案】由于兩個玻璃杯從同一高度落下,重力所做的功是相同的,所以落到地面時的速度是相同的,即兩個玻璃杯落到地面時的動量地是一樣的。 并且因為落地后的動量為零,所以動量的變化也是相同的,即沖量是相同的。 兩者的區(qū)別在于落地時與地面的接觸時間。 在水泥地上接觸時間短,但在草地上接觸時間長。 根據(jù)動量定理F△t=△P,時間越短,力越大。 所以選擇CD。
【總結(jié)】遇到這類問題時,首先確定實際情況,即速度和速度變化,然后根據(jù)動量定理分析具體的力大小。
例2:將質(zhì)量為10kg的物體放置在光滑的水平表面上。 如下圖所示,在與水平方向成53°角的N的力F的作用下,它開始從靜止開始移動。 2秒內(nèi)作用在物體上的力F的沖量是多少? ?物體獲得多少動量?