精講物理知識7：動量動量定理【動量】1.定義:物體的質(zhì)量(m)跟其速度(v)的乘積(mv)叫作物體的動量，用符號p表示。2.表達(dá)式:p=mv。3.單位:千克·米/秒，符號:kg·m/s。4.理解(1)標(biāo)矢性:矢量，方向與對應(yīng)時刻瞬時速度同向。(2)狀態(tài)量:對應(yīng)于某一時刻或某一位置。(3)相對性:與選取的參考系有關(guān)，通常取地面為參考系。(4)引人意義:①為了描述力作用一段時間后對物體產(chǎn)生的效果.②為了揭示相互作用的物體系統(tǒng)，在作用過程中遵守的規(guī)律。【動量變化】1.動量變化△p的表達(dá)式:△p=p,-p(此式為矢量式)。2.△p的求法:(1)若p與P在同一直線上，則先規(guī)定正方向，再用正負(fù)號表示p、p的方向，然后進(jìn)行代數(shù)運算求解。(2)若p與p不在同一直線上，則用平行四邊形定則(或三角形定則)求矢量差。3.Ap的方向:Ap的方向與速度的變化量方向相同?！緵_量】1.定義:力與力的作用時間的乘積叫力的沖量。2.定義式:【=Ft。單位:牛頓·秒，簡稱?！っ耄朜·s。3.標(biāo)矢性:力是矢量，沖量也是矢量。當(dāng)力的方向不變時，沖量的方向與力同向。當(dāng)力的方向變化時，沖量方向與速度變化方向同向。4.過程性:沖量是描述力對物體作用的時間積累效應(yīng)的物理量，力越大，作用時間越長，沖量就越大。5.絕對性:由于力和時間都跟參考系的選擇無關(guān)，因此沖量也跟參考系的選擇無關(guān);另外物體受某個力的沖量只取決于這個力及其作用時間，與物體的運動狀態(tài)，是否受其他力無關(guān)。沖量1.沖量表達(dá)式I=Ft一般用于計算恒力的沖量;提計算變力的沖量一般用動量定理。2.如圖所示，在力F隨時間t變化的F-t圖像中，圖線與時間軸之間的“面積”表示力的沖量。恒力的沖量變力的沖量。合外力沖量的計算①如果物體受到的各個力作用的時間相同，且都為恒力，可用1-Ft計算;②如果在物體運動的整個過程中不同階段受力不同，則合沖量為各個階段沖量的矢量和。動量定理1.動量定理的研究對象可以是單個物體也可以是鄉(xiāng)物體組成的系統(tǒng)。2.動量定理中的沖量是合力的沖量，而不是某一個力的沖量。力可以是恒力，也可以是變力3.動量定理對宏觀物體，微觀粒子的低速、高速運動都適用。4.動量與參考系的選取有關(guān)，而力的沖量與參考系的選取無關(guān)，高中階段應(yīng)用動量定理時要以地面為參考系。動量守恒定律【動量守恒定律】1.三個概念系統(tǒng)：相互作用的若干個物體看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)至少由兩個物體組成。內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部各物體之間的相互作用力叫作內(nèi)力.外力：系統(tǒng)外部物體對系統(tǒng)內(nèi)部物體的作用力叫作外力.動量守恒定理1.動量守恒定律的研究對象是兩個或兩個以上物體所組成的系統(tǒng)。2.動量守恒是指相互作用過程中系統(tǒng)的總動量保恃不變，而不是只在始未狀態(tài)下動量相等。3.動量守恒方程是矢量表達(dá)式，列式前需先選定正方向。4.動量守恒定律中各速度都是相對于同一參考系的，高中階段常以地面為參考系。5.相互作用過程中每個時刻的動量都相等，所列方程對應(yīng)某一時刻系統(tǒng)的動量等于另一時刻系統(tǒng)的動量，分清速度與所對應(yīng)的時刻。6.動量守恒雖對宏觀物體系統(tǒng)，微觀粒子系統(tǒng)都適用，但應(yīng)用時需滿足動量守恒的條件才成立?！九鲎病颗鲎驳奶攸c(1)時間:過程持續(xù)時間即相互作用時間極短。(2)作用力:在相互作用的過程中，相互作用力先是急劇增大，然后再急劇減小，平均作用力很大。(3)動量守恒條件:系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以，系統(tǒng)即使所受外力之和不為零，外力也可以忽略，系統(tǒng)的總動量守恒。(4)位移:碰撞過程是在一瞬間發(fā)生的，時間極短，所以，在物體發(fā)生碰撞的瞬間，可忽略物體的位移，可以認(rèn)為物體在碰撞前、后仍在同一位置。(5)能量:在碰撞過程中，一般伴隨著機(jī)械能的損失，碰撞后系統(tǒng)的總動能要小于或等于碰撞前系統(tǒng)的總動能，即【爆炸與反沖】1.爆炸(1)概念:一個物體由于內(nèi)力的巨大作用而分為兩個或兩個以上物體的過程叫作爆炸。(2)特點:①動量守恒由于爆炸是在極短的時間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的動量守恒。②動能增加在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動能增加。③位置不變爆炸和碰撞的時間極短，因而在作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計，可以認(rèn)為爆炸和碰撞后仍然從作用前的位置以新的動量開始運動。2.反沖(1)概念:根據(jù)動量守恒定律，如果一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動，這個現(xiàn)象叫作反沖。(2)反沖原理:反沖運動的基本原理仍然是動量守恒定律，當(dāng)系統(tǒng)所受的外力之和為零或外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力時，系統(tǒng)的總動量守恒:這時，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某一方向的動量，系統(tǒng)的剩余部分就會在這一方向的相反方向上獲得同樣大小的動量。(3)應(yīng)用:反沖運動有利也有害，有利的一面我們可以應(yīng)用，比如農(nóng)田，園林的噴灌裝置，旋轉(zhuǎn)反擊式水輪發(fā)電機(jī)，噴氣式飛機(jī)，火箭，航天員在太空行走等等.反沖運動不利的一面則需要盡力去排除，比如開槍或開炮時反沖運動對射擊準(zhǔn)確性的影響等。【動量守恒中臨界問題的解法】在動量守恒定律的應(yīng)用中，常常會遇到相互作用的兩物體相距最近，避免相碰和物體開始反向運動等臨界問題，分析臨界問題的關(guān)鍵是尋找臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)的出現(xiàn)是有條件的，這種條件就是臨界條件:臨界條件往往表現(xiàn)為某個(或某些)物理量的特定取值，在與動量相關(guān)的臨界問題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對速度關(guān)系與相對位移關(guān)系，這些特定關(guān)系的判斷是求解這類問題的關(guān)鍵?！痉椒偨Y(jié)】1、板塊模型中的臨界問題如圖，滑塊以一定的初速度在板面上滑動，滑塊在摩擦力作用下減速、板在摩擦力作用下加速，滑塊恰好不滑離板的臨界條件是滑塊滑至板未端時二者速度相同。2、涉及彈簧的臨界問題對于如圖所示的包含彈簧的系統(tǒng)，當(dāng)物體A與彈作用后，物體A做減速運動，物體B做加速運動，兩者間的距離逐漸減小，彈簧的壓縮量逐漸增大，在發(fā)生相互作用過程中，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，兩個物體的速度必相等。相向運動的兩物體不相撞的臨界問題如圖，兩小車相向運動，其中一車上的人跳到另一車上，人跳離時使該車減速(或反向)，落至另一車上時使另一車反向(或減速)。兩