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知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
1. 動(dòng)量、沖量和動(dòng)量定理
(1)動(dòng)量:
物體的質(zhì)量與速度的乘積。
即p=mv,其方向與速度相同,是一個(gè)矢量。
(2)沖動(dòng):
力與力作用的時(shí)間的乘積。
即I=Ft,方向與力的方向相同,為矢量。
(3)動(dòng)量變化:
物體的最終動(dòng)量減去其初始動(dòng)量。
即Δp=-m1v1或Δp=p2-p1。
(4)動(dòng)量定理:
物體在一個(gè)過(guò)程開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的動(dòng)量變化量,等于該物體在此過(guò)程中所受外力總沖量的沖量。
即·t=Δp=p′-p。
(5)動(dòng)能、動(dòng)量、動(dòng)量變化的比較
動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用
1. 動(dòng)量定理的理解
(1)適用對(duì)象:
在高中物理中,動(dòng)量定理的研究對(duì)象通常是一個(gè)單個(gè)物體。
(2)適用范圍:
動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),也適用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng);動(dòng)量定理既適用于變力,也適用于恒力;既適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)軌跡,也適用于物體的曲線運(yùn)動(dòng)軌跡。
(3)因果關(guān)系:
外力合力的沖量是原因,物體動(dòng)量的變化是結(jié)果。沖量反映的是力隨時(shí)間的累積作用,與物體的初、終動(dòng)量或某一時(shí)刻的動(dòng)量沒(méi)有必然聯(lián)系。物體動(dòng)量的變化方向與合力沖量的方向相同,某一時(shí)刻物體動(dòng)量的方向與合力沖量的方向沒(méi)有必然聯(lián)系。
2. 動(dòng)量定理的應(yīng)用
(1)相關(guān)現(xiàn)象的定性分析
①當(dāng)物體的動(dòng)量變化一定時(shí),力作用的時(shí)間越短,力越大,反之亦然。例如,為了防止易碎物品破碎,在包裝箱內(nèi)放置碎紙、木屑、塑料泡沫等填充物。
②當(dāng)力一定時(shí),力作用時(shí)間越長(zhǎng)高中物理 動(dòng)量與沖量,動(dòng)量變化越大,反之則越大。例如雜耍時(shí),用錘子敲打“氣功師”身上的石板,使石板碎裂。作用時(shí)間很短,錘子對(duì)石板的沖量很小,石板的動(dòng)量幾乎不變高中物理 動(dòng)量與沖量,所以“氣功師”不會(huì)受到傷害。
(2)定量計(jì)算
① 動(dòng)量定理可用來(lái)計(jì)算某一力或合力的沖量,通常用來(lái)計(jì)算變力的沖量。
②動(dòng)量定理可用來(lái)計(jì)算一個(gè)過(guò)程中的平均力,通常用來(lái)計(jì)算一個(gè)連續(xù)作用的變力的平均大小。
③動(dòng)量定理可以用來(lái)計(jì)算物體的初動(dòng)量和終動(dòng)量,這對(duì)于處理物體受到瞬時(shí)沖擊的問(wèn)題特別方便。
(3)利用動(dòng)量定理進(jìn)行定量計(jì)算的一般步驟及注意事項(xiàng)
①選定研究對(duì)象,明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
② 進(jìn)行受力分析,確定初始狀態(tài)和最終狀態(tài)的動(dòng)量。
③選取正方向,解動(dòng)量定理方程。注意初、終動(dòng)量和沖量的正負(fù)符號(hào);在Ft=Δp中,F(xiàn)t是合力的沖量,而不是某一力的沖量。
建立圓柱模型并應(yīng)用動(dòng)量定理解決問(wèn)題
處理諸如對(duì)“連續(xù)”粒子體系施加連續(xù)作用,粒子體系動(dòng)量(或其他量)連續(xù)變化等問(wèn)題的思路是:正確選擇研究對(duì)象,即選取粒子體系中動(dòng)量(或其他量)在極短時(shí)間Δt內(nèi)發(fā)生變化的那一部分作為研究對(duì)象,建立如下的“柱模型”:在時(shí)間Δt內(nèi)選取的粒子體系均勻分布在橫截面積為S、長(zhǎng)度為vΔt的柱體中。這部分粒子體系的質(zhì)量為Δm=ρSvΔt。以這部分粒子體系為研究對(duì)象,研究其動(dòng)量(或其他量)在時(shí)間Δt內(nèi)的變化情況,再根據(jù)動(dòng)量定理(或其他定律)計(jì)算出有關(guān)物理量。