動量和沖量?動量定律
●知識梳理
一、動量、沖量
1.動量
(1)定義:運動物體的稱作動量,p=,動量的單位:或。
(2)物體的動量表征物體的,其中的速率為瞬時速率,一般以地面為參考系。
(3)動量是量,其方向與的方向相同。兩個物體的動量相同必須是、。
(4)注意動量與動能的區別和聯系:動量、動能和速率都是描述物體運動的狀態量;動量是矢量,動能是標量;動量和動能的關系是:.
2.動量的變化量
(1)Δp=.
(2)動量的變化量是量,其方向與的方向相同,或與的方向相同。
(3)求動量變化量的方式:①Δp=pt-p0=mv2-mv1;②Δp=Ft.
3.沖量
(1)定義:,稱作該力的沖量,I=,沖量的單位:。
(2)沖量是過程量,它表示力在一段時間內的累積作用療效.
(3)沖量是量動量定理,其方向由力的方向決定.若果在作用時間內力的方向不變,沖量的方向就與力的方向相同.
(4)求沖量的方式:①I=Ft(適用于求恒力的沖量);②I=Δp.
二、動量定律
(1)內容:物體所受,等于這個物體。
表達式為:Ft=或Ft=。
(2)動量定律的研究對象是單個物體或可視為單個物體的系統.當研究對象為物體系時,物體系總動量的變化量等于相應時間內物體系所受的合外力的沖量.所謂物體系總動量的變化量是指系統內各物體的動量變化量的矢量和.所謂物體系所受的合外力的沖量是指系統內各物體所受的一切外力的沖量的矢量和,而不包括系統內部物體之間的互相斥力(內力)的沖量;這是由于內力總是成對出現的,并且它們的大小相等、方向相反,其矢量和總等于零.
(3)動量定律公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力.它可以是恒力,也可以是變力.當合外力為變力時,F應當是合外力對作用時間的平均值.
說明:①在嚴打和碰撞問題中,物體之間的互相斥力的量值很大,變化很快,作用時間短,這些斥力一般叫力道,力道的本質是彈力.
②當力道比其他力大得多時,可以忽視其他力,把力道作為公式中的F,而且我們必須清楚這只是一種近似的處理方式.
③從數學意義上講,公式中的F應當是合力,而不是力道.
(4)動量定律公式中的FΔt是合外力的沖量,也可以是外力沖量的矢量和,是使研究對象動量發生變化的誘因.在所研究的化學過程中,假如作用在研究對象上的各個外力的作用時間相同,求合外力的沖量時,可以先按矢量合成法則求所有外力的合力,之后再除以力的作用時間;也可以先求每位外力在作用時間內的沖量,之后再按矢量合成法則求所有外力沖量的矢量和;假如作用在研究對象上的各個力的作用時間不相同,就只能求每位力在相應時間內的沖量,之后再求所有外力沖量的矢量和.
(5)動量定律中mv2-mv1是研究對象的動量變化量,是過程終態動量與初態動量的差值(矢量加法).式中“-”號是運算符號動量定理,與正方向的選定無關.
(6)動量定律中的等號(=),表明合外力的沖量與研究對象的動量變化量的數值相等,方向一致,單位相同,但絕不能覺得合外力的沖量就是動量的變化量.合外力的沖量是導致研究對象的運動狀態改變的外來誘因,而動量的變化量則是研究對象受外力沖量后所造成的必然結果.
(7)FΔt=Δmv是矢量式,在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊形法則.也