2. 沖動一:
定義:力與力作用時間的乘積稱為力的沖量
公式:I=Ft
方向:沖量是矢量,恒力沖量的方向與力的方向相同。
物理意義:反映力對時間的累積效應
物體在過程開始和結束時動量的變化等于其在過程中受到的力的沖量。 (作用在物體上的凈外力的沖量等于物體動量的變化。)
表達:
理解:動量定理的表達式是一個向量表達式,右邊是所有外力作用在物體上的總沖量,而不是某個力的沖量。 其中,力F是所有外力的合力。 它可以是恒定的力或可變的力。 若合外力為變力,則F為合外力在t時刻的平均值。
(2)動量定理的表達式Ft=p′-p說明了兩邊的因果關系,即合外力的沖量是動量變化的原因。
(3)動量定理解釋了總外力的沖量Isum與動量變化Δp之間的關系。 合外力的沖量通過動量的變化來體現。 Isum 和 Δp 不僅大小相等,而且方向相同。
(4)動量定理具有普適性。 動量定理不僅適用于恒力的作用,也適用于變力的作用。
(5) 由 Ft=p′-p 可得
,即物體所受的合力等于物體動量相對于時間的變化率。
4. 3.用動量定理解釋現象
(1)當Δp一定時,F作用時間越短,力越大; 時間越長,力量越小。
(2) F 是常數。 此時,力的作用時間越長,Δp越大; 力的作用時間越短,Δp越小。
分析問題時動量守恒定律適用的條件,需要明確哪些量是不變的,哪些量是變化的。
1、【用動量定理解釋生命現象】人從高處跳到低處時,為了安全起見,通常會先用腳尖著地。 這是為了()
A.減少人所面對地面的動量
B.減少人的動量變化
C.減少地面對人的影響
D.增加地面人員壓力,起到安全防護作用
2、【利用動量定理求變力沖量】質量為m=100g的小球從h=0.8m的高度自由落體,落在厚軟的墊子上。 若小球接觸軟墊直至小球沉入最低點 t=0.2 s 后,指定垂直向下方向為正。 這段時間球上軟墊的沖量是多少? (取g=10m/s2)
(-0.6N·s)
3、【利用動量定理求動量的變化】如圖4所示,潛水員(圖中用小圓圈表示)從懸崖上水平跳入湖中。 已知運動員的質量為 m = 60 kg。 最初,速度v0=10 m/s。 如果1秒后,速度v=10m/s,那么在這個過程中運動員的動量變化了多少? (g=10 m/s2,不計空氣阻力)
兩種算法:(600㎏m/s)
4. 恒定的力F作用在質量為m的物體上,如圖1624所示,由于地面對物體的摩擦力很大,且不受拉動,那么在時間t后,下列說法正確的是()
A、物體上的拉力F的沖量為零
B、拉力F作用在物體上的沖量大小為Ft
C。 拉力 F 對物體的沖量大小為 Ftcos θ
D.作用在物體上的合力的沖量為零
E.重力對物體施加的沖量的大小為mgt
難點:微元法處理連續動作問題:
水流從噴嘴以 10 m/s 的速度垂直向上噴射。 噴嘴橫截面積為0.5cm2。 有一個質量為0.32公斤的球。 由于水對其下側的沖擊,它停在空中。 如果水沖擊小球,速度變為0后,小球會在距噴嘴多高處停止?
答1.8m
動量守恒定律:
1.動量守恒定律:
內容:如果系統上沒有外力,或者外力的矢量和為零,則系統的總動量保持不變。
表達:
(1)
,相互作用前系統的總動量等于相互作用后的總動量。
(2)
(3)
,兩個相互作用的物體的動量增加大小相等且方向相反。
(4)
動量守恒定律適用的條件,系統總動量增量為零。
2、動量守恒定律的條件:
(1)理想守恒:如果系統不受外力作用或者外力合力為零,則系統動量守恒。
(2)近似守恒:系統所受的合力不為零,但當內力遠大于外力時,系統的動量可視為近似守恒。
(3)方向守恒:當系統某一方向上的合力為零時,系統在該方向上的動量守恒。
3. 碰撞的分類
1、能量角分類:
(1)彈性碰撞
(2)不完全彈性碰撞
(3) 完全非彈性碰撞
2、分類碰撞前后物體的運動方向是否在同一直線上
(1) 正面碰撞(中心對中心碰撞)
(2)斜向碰撞
3、處理碰撞問題的三個原則(常見選擇題)
(1)動量守恒:即p1+p2=p1′+p2′。
(2) 動能不增加:即Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2。
(3) 速度要合理 ① 兩個物體在碰撞前運動方向相同,則
,原來在前面的物體在碰撞后速度肯定會增加。如果兩個物體碰撞后運動方向相同,那么它們應該
② 碰撞前,兩個物體朝對方移動。 碰撞后,兩個物體的運動方向不能改變,除非碰撞后兩個物體的速度為零。