您的当前位置是:首页>>物理频道>>高一物理

 

动量、冲量和动量定理

★知识结构
  1.动量:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。
    ① p = mv
    ②单位:千克·米/秒     kg·m/s
    ③动量是矢量,方向与速度方向相同。
    ④动量是描述物体运动状态的物理量。(动量是个状态量)
  2.冲量:力和力作用时间的乘积叫做力的冲量。
    ①I = Ft
    ②单位:牛·秒     N·s
    ③冲量是矢量,其方向与物体的速度方向相同。
    ④冲量是反映力的时间积累效果的物理量。
       (使用冲量时要注意分清是哪个力在哪段时间上的冲量)
  3.动量定理
    I=Ft=mvt- mv0ptp0p
    物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。即冲量等于物体的动量增量
  4.解题步骤
    ①确定研究对象
    ②研究物体的受力情况和始、末状态的动量
    ③确定正方向,一般取末状态的方向为正方向,用带正负号的数值表示各个矢量。
★例题说明     (鼠标在 ? 上停留一会儿,可以得到答案)
  1.a.动量的方向与物体的 运动速度  相同    b.冲量的方向与物体的 受力方向  相同,
    c.动量的变化率就是  物体受的合外力  ,         d.动量的增量是  冲量
    注:这里的“率”就是变化量与时间的比值。
  2.一个足球飞来的速度为10m/s,飞走的速度是8m/s,足球质量0.4kg,力的作用
    时间为0.2秒。则此力大小和此力的冲量是多少?
    [分析] 假定物体飞来的速度方向为正方向(一确定正方向),则初始状态的动量是:
     p0 = 0.4kg
×10m/s = 4kg·m/s             末状态动量是:
     pt = 0.4kg×8m/s = 3.2kg·m/s         (二确定始末状态的动量)
  3.某物体受到-5牛·秒的冲量的作用,则
    A.物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反
    B.物体的末动量一定是负值              C.物体的动量一定减少
    D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反
   [分析]A中:冲量的方向与力的方向相同,因为I=p,又因为pt或p0是带符号的,所以
    冲量I的方向可能与动量相同,也可能与动量方向不同。B,C中:I = pt- p0 所以动量
    可能是相同符号的,也可能是不相同符号的;动量可能增大,也可能减小。例如:
    动量由-5千克·米/秒变为-10千克·米/秒时,动量符号相同,动量增大; 而动量由3
    千克·米/秒变为-2千克·米/秒时,动量符号相反,动量减小。D.因为冲量就是动量的
    增量,所以只要是负值,就与规定的正方向相反。所以正确答案是D
★一句话练习    (鼠标在 ? 上停留一会儿,可以得到答案)
 
1.具有相同动能的物体,它们的动量一定相等 错。速度有正负,动量有正负但动能只有正值。
  2.动能大的物体动量一定大 错。因为一个是速度平方一个是速度的一次方
  3.动能变化的物体,动量一定变化 正确。因为速度大小的变化一定影响动量大小
  4.动量变化的物体,动能一定变化 错。当物体只是两次速度方向相反时动能就不变
  5.只要物体具有动能,一定具有动量 正确
  6.一个物体动量改变,其速度大小一定改变 正确。这是因为动量方向和速度方向相同
  7.物体运动速度改变,其动量一定改变 正确
  8.物体的运动状态改变,其动量一定改变 错。只是运动方向改变时动量就不变
★课后练习

  1.如右图所示,两个质量相等的物体在光滑斜面的同一高度,由
    由静止开始自由滑下,到达斜面底端过程中,两个物体具有相
    同的物理量是(    )
    A.重力的冲量         B.弹力的冲量
    C.合力的冲量         D.刚到达底端时的动量
    E.刚到达底端时动量的水平分量    F.以上几个量都不同

  2.一个质量为m的小球以速度v垂直射向墙壁,碰墙后又以相同的速率向来的方向反弹回
    去,则小球受到的冲量是多少?
  3.如果忽略空气阻力,质量为m的物体以v的初速度竖直上抛,后又回到抛出点,所受到
    总冲量和平均作用力是多少?