高中物理动量典型例题与易错点详解(师)

时间:2025-05-11

动量考点例析

一、夯实基础知识

1、深刻理解动量的概念

(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv

(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。

(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

(5)动量的变化: p pt p0.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

A、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。

B、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。

(6)动量与动能的关系:P

能改变动量是一定要变的。

2、深刻理解冲量的概念

(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft

(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。

(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(4)高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(5)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。特别是力作用在静止的物体上也有冲量。

3、深刻理解动量定理

(1).动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp

(2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。

(3)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。

(4)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:F P(牛顿第二定律的动量形式)。 t2mEk,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动

(5)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。

4、深刻理解动量守恒定律

(1).动量守恒定律:一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:

m2v2 m1v1 m2v2 m1v1

(2)动量守恒定律成立的条件

1系统不受外力或者所受外力之和为零; ○

2系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; ○

3系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 ○

4全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 ○

m2v2 ,即p1+p2=p1/+p2/外,还有:Δp1+Δp2=0,(3).动量守恒定律的表达形式:除了m1v1 m2v2 m1v1

Δp1= -Δp2 和m1 v2

m2 v1

二、解析典型问题

问题1:掌握求恒力和变力冲量的方法。

恒力F的冲量直接根据I=Ft求,而变力的冲量一般要由动量定理或F-t图线与横轴所夹的面积来求。

例1、质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大? 分析与解:力的作用时间都是t 2H1 gsin2 sin 2H,力的大小依次是mg、 g

mgcosθ和mg.sinθ,所以它们的冲量依次是: IG m2gH

sin ,IN m2gH

tan ,I合 m2gH

特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。

例2、一个物体同时受到两个力F1、F2的作用,F1、F2与时间t的关系如图1所示,

如果该物体从静止开始运动,经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少?

分析与解:经过t=10s后,F1的冲量I1=10×10/2=50N.S

F2的冲量I2=-50N.S,合力F的冲量为0.

例3、一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软图1 垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为________.(取

2g=10m/s,不计空气阻力).

分析与解:小球从高处自由下落到软垫陷至最低点经历了两个过程,从高处自由下落到接触软垫前一瞬间,是自由下落过程,接触软垫前一瞬间速度由:vt2 2gh,求出vt

(mg-N)t=0-mv

t故有:2gh 4m/s. 接触软垫时受到软垫向上作用力N和重力G(=mg)作用,规定向下为正,由动量定理:

在重物与地面撞击问题中,是否考虑重力,取决于相互作用力与重力大小的比较,此题中N=0.3N,mg=0.1N,显然在同一数量级上,不可忽略.若二者不在同一数量级,相差极大,则可考虑忽略不计(实际上从同一高度下落,往往要看撞击时间是否极短,越短冲击力越大).

问题2:掌握求动量及动量变化的方法。

求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理。

例4、以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变化是多少?

分析与解:因为合外力就是重力,所以Δp=Ft=mgt

例5、 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程 …… 此处隐藏:18682字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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