動量定律是動力學的普遍定律之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量即Ft=mΔv,即所有外力的沖量的矢量和。
動量定律適用條件
(1)系統不受外力或系統所受的外力的合力為零。
(2)系統所受外力的合力雖不為零,但比系統內力小得多。
(3)系統所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的份量為零,則在該方向上系統的總動量保持不變——分動量守恒。
注意:(1)分辨內力和外力碰撞時兩個物體之間一定有互相斥力,因為這兩個物體是屬于同一個系統的,它們之間的力稱作內力;系統以外的物體施加的,稱作外力。
(2)在總動量一定的情況下,每位物體的動量可以發生很大變化諸如:靜止的兩輛貨車用細線相連,中間有一個壓縮的彈簧。燒斷細線后,因為彈力的作用,兩輛貨車分別向左右運動,它們都獲得了動量,但動量的矢量和為零。
動量定理的應用
用動量定律解釋生活中的現象
矗立放置的粉筆壓在字條的一端.要想把字條從粉筆下抽出,又要保證粉筆不倒,應當緩緩、小心地將字條抽出,還是快速將字條抽出?說明理由。
[解析]字條從粉筆下抽出,粉筆遭到字條對它的滑動磨擦力μmg作用,方向順著字條抽出的方向。不論字條是快速抽出,還是緩緩抽出,粉筆在水平方向遭到的磨擦力的大小不變.在字條抽出過程中,粉筆遭到磨擦力的作用時間用t表示,粉筆遭到磨擦力的沖量為μmgt,粉筆原先靜止,初動量為零,粉筆的末動量用mv表示.依據動量定律有:μmgt=mv。
假如平緩抽出字條,字條對粉筆的作用時間比較長怎么應用動量定理,粉筆遭到字條對它磨擦力的沖量就比較大,粉筆動量的改變也比較大,粉筆的底端就獲得了一定的速率.因為慣性怎么應用動量定理,粉筆下端還沒有來得及運動,粉筆就倒了。
若果在極短的時間內把字條抽出,字條對粉筆的磨擦力沖量極小,粉筆的動量幾乎不變。粉筆的動量改變得極小,粉筆幾乎不動,粉筆也不會倒下。
用動量定律解曲線運動問題
以速率v0水平拋出一個質量為1kg的物體,若在拋出后5s未落地且未與其它物體相撞,求它在5s內的動量的變化.(g=10m/s2)。
[解析]此題若求出末動量,再求它與初動量的矢量差,則極為繁雜。因為平拋出去的物體只受重力且為恒力,故所求動量的變化等于重力的沖量。
則
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50kg·m/s。
[點評]①運用Δp=mv-mv0求Δp時,初、末速率必須在同仍然線上,若不在同仍然線,需考慮運用矢量法則或動量定律Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求沖量,F必須是恒力,若F是變力,需用動量定律I=Δp求解I。