高中物理動量的解題方法?一、沖量和動量1、沖量———力F和力的作用時間t的乘積Ft叫做力的沖量,下面我們就來聊聊關于高中物理動量的解題方法?接下來我們就一起去了解一下吧!
一、沖量和動量
1、沖量———力F和力的作用時間t的乘積Ft叫做力的沖量。
♥沖量I=Ft,其物理意義表示力在時間上的積累效果。
♥利用I=Ft計算沖量時,F必須是恒力,如果力的方向不變,大小變化,F可取t時間内的平均力;如果力的方向變化,可利用動量定理計算動量的變化量,進而求出沖量I。
♥沖量是矢量,方向由力的方向決定,如果力的方向在作用時間内不變,沖量的方向就跟力的方向相同;如果力的方向變化,則沖量的方向與t時間内的速度變化量∆v的方向相同。
♥沖量的單位為“牛秒”,符号“Ns·”。
2、動量———物體的質量與速度的乘積mv叫動量。
♥動量用符号p表示,即p=mv,單位為“千克米每秒”,符号“kg·m/s”。
♥動量是矢量,方向與速度方向相同,動量的運算服從矢量運算規則,遵循平行四邊形定則。
二、動量定理
物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。
即:Ft=p'-p=mv'-mv
♥Ft=mv是初動量為零時動量定理的特殊形式。
三、動量守恒定律
内容:一個系統不受外力,或者所受合外力為零時,這個系統的總動量保持不變,即作用前的總動量與作用後的總動量相等,即∆p=0。
♥在相互作用的兩個物體組成的系統中,物體1和物體2的動量變化量的關系為∆p₁=-∆p₂(即相互作用的兩個物體組成的系統,兩物體的動量增量大小相等,方向相反)。
♥動量守恒條件:
①系統不受外力,或系統所受的合外力為零。
②系統所受的合外力不為零,若合外力遠小于系統的内力,系統動量近似守恒。
③系統所受的合外力不為零,但在某個方向上合外力為零,則此方向上動量守恒。
♥系統———有相互作用的物體通常稱為系統。
♥内力———系統中合物體之間的相互作用力叫内力。
♥外力———系統外部其他物體對系統的作用力叫外力。
♥動量守恒定律不僅适用于正碰(碰撞前後在同一直線上的運動),也适用于斜碰(碰撞前後不在同一直線上的運動),不僅适用于碰撞,也适用于任何形式的相互作用,适用于兩個物體組成的系統,也适用于多個物體組成的系統。
♥動量定理的研究對象是單個物體或者物體系統,公式中的F是研究對象所受到的包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力也可以是變力。
♥動量守恒定律比牛頓運動定律應用範圍更廣泛,牛頓運動定律适用于解決物體的低速問題,動量守恒定律不但能解決低速問題,還能解決高速運動問題;牛頓運動定律适用于宏觀物體的運動,動量守恒定律不僅适用于宏觀物體,還适用于電子、質子、中子等微觀問題。
♥由動量定理F*∆t=∆p,可知,F=∆p/t,即合外力等于物體動量的變化率。這是牛頓第二定律的另一種表達形式。
♥用動量定理解題的一般步驟
①确定研究對象———相互作用的系統。
②對研究對象進行受力分析,分清内力和外力。
③确定初、末狀态,分析運動的物理過程。
④規定正方向,判斷符合動量守恒條件後,根據動量定理列出方程,帶入數據求解。
動力學中,遇到物體受到變化的外力力的作用時間很短(如碰撞、打擊、反沖等),多過程(過程隻涉及時間不涉及加速度和位移)一類問題時,常用動量定理求解。
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