专题6.1 动量和动量定理 动量守恒定律
1.理解动量的的概念,知道冲量的意义;
2.理解动量,会计算一维动量变化;
3.理解动量变化和力之间的关系,会用来计算相关问题;
知识点一 动量及动量变化量的理解
1.动量
(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量,通常用p来表示。
(2)表达式:p=mv。
(3)单位:kg·m/s。
(4)标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。
2.动量、动能、动量变化量的比较
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动量
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动能
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动量变化量
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定义式
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p=mv
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Ek=mv2
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Δp=p′-p
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矢标性
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矢量
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标量
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矢量
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特点
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状态量
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状态量
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过程量
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关联方程
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Ek=,Ek=pv,p=,p=
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知识点二 冲量、动量定理的理解及应用
1.冲量
(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
公式:I=F·t。
(2)单位:冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。
(3)方向:冲量是矢量,恒力冲量的方向与力的方向相同。
2.动量定理
(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
(2)表达式:Ft=Δp=p′-p。
(3)矢量性:动量变化量的方向与合外力的方向相同,可以在某一方向上应用动量定理。
【拓展提升】动量定理的理解
(1)方程左边是物体受到的所有力的总冲量,而不是某一个力的冲量。其中的F可以是恒力,也可以是变力,如果合外力是变力,则F是合外力在t时间内的平均值。
(2)动量定理说明的是合外力的冲量I合和动量的变化量Δp的关系,不仅I合与Δp大小相等而且Δp的方向与I合方向相同。
(3)动量定理的研究对象是单个物体或物体系统。系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所受外力冲量的矢量和。而物体之间的作用力(内力),由大小相等、方向相反和等时性可知不会改变系统的总动量。
(4)动力学问题中的应用。在不涉及加速度和位移的情况下,研究运动和力的关系时,用动量定理求解一般较为方便。不需要考虑运动过程的细节。
知识点三 动量守恒定律的理解及应用
1.动量守恒的条件
(1)系统不受外力或所受外力之和为零时,系统的动量守恒。
(2)系统所受外力之和不为零,但当内力远大于外力时系统动量近似守恒。
(3)系统所受外力之和不为零,但在某个方向上所受合外力为零或不受外力,或外力可以忽略,则在这个方向上,系统动量守恒。
2.动量守恒定律的内容
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
3.动量守恒的数学表达式
(1)p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′)。
(2)Δp=0(系统总动量变化为零)。
(3)Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量增量大小相等,方向相反)。