物理动量知识点【优质6篇】
物理动量知识点 篇一
物理动量是物体运动状态的重要量,它描述了物体运动的速度和质量对物体产生的影响。在物理学中,动量的概念是非常重要的,它在解决各种实际问题时起着至关重要的作用。下面将介绍一些与物理动量相关的重要知识点。
首先,我们来看一下动量的定义。动量是一个矢量量,它的大小等于物体的质量乘以它的速度。动量的单位是千克米/秒。如果一个物体的质量是m,速度是v,那么它的动量可以表示为p=mv。
其次,动量守恒定律是物理学中最基本的守恒定律之一。它表明在一个系统内,若没有外力作用,系统的总动量将保持不变。这意味着,如果两个物体发生碰撞,它们的动量之和在碰撞前后保持不变。这是因为碰撞过程中,动量可以从一个物体转移到另一个物体,但总动量保持不变。
在碰撞问题中,我们还需了解弹性碰撞和非弹性碰撞的概念。弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有能量损失,而非弹性碰撞则是指碰撞过程中物体之间发生了能量损失。在弹性碰撞中,动量和动能都被完全保持,而在非弹性碰撞中,动量仍然保持不变,但动能会发生改变。
动量的变化率是力的概念。牛顿第二定律告诉我们,力等于质量乘以加速度。因此,力也可以表示为动量随时间的变化率。即力F等于动量p对时间t的导数,即F=dp/dt。
最后,我们来看一下动量的应用。动量定理告诉我们,当一个物体受到外力作用时,它的动量将发生改变。根据动量定理,我们可以解释为什么需要使用安全气囊来保护乘客。当车辆发生碰撞时,乘客身体的动量会突然发生改变,如果没有安全气囊的保护,乘客将会受到严重的伤害。
综上所述,物理动量是描述物体运动状态的重要量,它既是一个基本物理量,也是解决实际问题的重要工具。了解动量的定义、守恒定律、碰撞类型、力的概念以及动量的应用,将有助于我们更好地理解物体的运动行为。
物理动量知识点 篇二
物理动量是描述物体运动状态的重要量,它与物体的质量和速度有关。在物理学中,我们经常使用动量来描述各种运动现象,下面将介绍一些与物理动量相关的重要知识点。
首先,我们来看一下动量的定义。动量是物体的质量乘以它的速度,它是一个矢量量。动量的大小等于物体质量与速度的乘积,动量的单位是千克米/秒。如果一个物体的质量是m,速度是v,那么它的动量可以表示为p=mv。
其次,动量守恒定律是物理学中的一个重要定律。它表明在一个系统内,若没有外力作用,系统的总动量将保持不变。这意味着,如果两个物体发生碰撞,它们的动量之和在碰撞前后保持不变。动量守恒定律可以应用于各种碰撞问题的求解,它为我们理解碰撞现象提供了重要的物理依据。
在碰撞问题中,我们还需了解弹性碰撞和非弹性碰撞的概念。弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有能量损失,而非弹性碰撞则是指碰撞过程中物体之间发生了能量损失。在弹性碰撞中,动量和动能都被完全保持,而在非弹性碰撞中,动量仍然保持不变,但动能会发生改变。
动量的变化率是力的概念。牛顿第二定律告诉我们,力等于质量乘以加速度。因此,力也可以表示为动量随时间的变化率。即力F等于动量p对时间t的导数,即F=dp/dt。这个关系式可以帮助我们计算力的大小和方向。
最后,我们来看一下动量的应用。动量定理告诉我们,当一个物体受到外力作用时,它的动量将发生改变。根据动量定理,我们可以解释为什么需要使用安全气囊来保护乘客。当车辆发生碰撞时,乘客身体的动量会突然发生改变,如果没有安全气囊的保护,乘客将会受到严重的伤害。
综上所述,物理动量是描述物体运动状态的重要量,它与物体的质量和速度有关。了解动量的定义、守恒定律、碰撞类型、力的概念以及动量的应用,将有助于我们更好地理解物体的运动行为。在解决各种实际问题时,动量是一个重要的物理量,它可以为我们提供有效的计算和分析工具。
物理动量知识点 篇三
全面理解动量守恒定律
定义:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体。
动量守恒定律的适用条件:
(1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。
(2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。
(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分力为零,则在该方向上系统的总动量保持不变??分动量守恒。
注意:
(1)区分内力和外力。
碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。
(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化。
例如:静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
动量守恒的数学表述形式:
(1)p=p′
即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。
(2)Δp=0
即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (等式两边均为矢量和)
(3)Δp1=-Δp2
即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性。在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。
动量定理与动能定理的区别:
动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积累。为矢量,既有大小又有方向。 动能定理Fs=1/2mv2-1/2mv02反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积累。为标量,只有大小没有方向。
系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不能改变整个系统的运动状态,只有外力才能改变整个系统的运动状态,所以,系统不受或所受外力为0时,系统总动量保持不变.
爆炸与碰撞的比较:
(1)爆炸,碰撞类问题的共同特点是物体的相互作用突然发生,相互作用的力为变力,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,故可用动量守恒定律处理。
(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能在爆炸后可能增加;在碰撞过程中,系统总动能不可能增加,一般有所减少转化为内能。
(3)由于爆炸,碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理,即作用后还从作用前的瞬间的位置以新的动量开始运动。
物理动量知识点 篇四
动量定理是力对时间的积累效应,使物体的动量发生改变,适用的范围很广,它的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系;它不仅适用于恒力情形,而且也适用于变力情形,尤其在解决作用时间短、作用力大小随时间变化的打击、碰撞等问题时,动量定理要比牛顿定律方便得多,本文试从几个角度谈动量定理的应用。
[一、 用动量定理解释生活中的现象]
[例 1] 竖立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。
[解析] 纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿着纸条抽出的方向.不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.根据动量定理有:μmgt=mv。
如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度.由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。
如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变.粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。
[二、 用动量定理解曲线运动问题]
[例 2] 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体,若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰,求它在5 s内的动量的变化.(g=10 m/s2)。
[解析] 此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量差,则极为繁琐.由于平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量.则
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。
[点评] ① 运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速度必须在同一直线上,若不在同一直线,需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量,F必须是恒力,若F是变力,需用动量定理I=Δp求解I。
[三、 用动量定理解决打击、碰撞问题]
打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。
[例 3] 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2)
[解析] 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小 。
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,
接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向,由动量定理得: 。
由以上三式解得:,
代入数值得: F=1.2×103 N。
[四、 用动量定理解决连续流体的作用问题]
在日常生活和生产中,常涉及流体的连续相互作用问题,用常规的分析方法很难奏效.若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解,则曲径通幽,“柳暗花明又一村”。
[[例 4]] 有一宇宙飞船以v=10 km/s在太空中飞行,突然进入一密度为ρ=1×10-7 kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2)
[解析] 选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象,其质量应等于底面积为S,高为vΔt的直柱体内微陨石尘的质量,即m=ρSvΔt,初动量为0,末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F,由动量定理得,
则 根据牛顿第三定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推器的推力应增大20 N。
[五、 动量定理的应用可扩展到全过程]
物体在不同阶段受力情况不同,各力可以先后产生冲量,运用动量定理,就不用考虑运动的细节,可“一网打尽”,干净利索。
[[例 5]] 质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有一水平恒力F作用在物体上,使之加速前进,经t1 s撤去力F后,物体减速前进直至静止,问:物体运动的总时间有多长?
[[解析]] 本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐,运用动量定理则可一气呵成,一目了然.由于全过程初、末状态动量为零,对全过程运用动量定理,有
故。
[六、 动量定理的应用可扩展到物体系]
尽管系统内各物体的运动情况不同,但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的变化量。
[[例 6]] 质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t1,细线断裂,金属块和木块分离,再经过时间t2木块停止下沉,此时金属块的速度多大?(已知此时金属块还没有碰到底面.)
[[解析]] 金属块和木块作为一个系统,整个过程系统受到重力和浮力的冲量作用,设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m,木块停止时金属块的速度为vM,取竖直向下的方向为正方向,对全过程运用动量定理得
①
细线断裂前对系统分析受力有
②
联立①②得 。
综上,动量定量的应用非常广泛.仔细地理解动量定理的物理意义,潜心地探究它的典型应用,对于我们深入理解有关的知识、感悟方法,提高运用所学知识和方法分析解决实际问题的能力很有帮助.
物理动量知识点 篇五
1、动量是矢量
其方向与速度方向相同,大小等于物体质量和速度的乘积,即P=mv。
2、冲量也是矢量
它是力在时间上的积累。冲量的方向和作用力的方向相同,大小等于作用力的大小和力作用时间的乘积。
在计算冲量时,不需要考虑被作用的物体是否运动,作用力是何种性质的力,也不要考虑作用力是否做功。
在应用公式I=Ft进行计算时,F应是恒力,对于变力,则要取力在时间上的平均值,若力是随时间线性变化的,则平均值为
3、动量定理:
动量定理是描述力的时间积累效果的,其表示式为I=ΔP=mv-mv0式中I表示物体受到所有作用力的冲量的矢量和,或等于合外力的冲量;
ΔP是动量的增量,在力F作用这段时间内末动量和初动量的矢量差,方向与冲量的方向一致。
动量定理可以由牛顿运动定律与运动学公式推导出来,但它比牛顿运动定律适用范围更广泛,更容易解决一些问题。
4、动量守恒定律
(1)内容:对于由多个相互作用的质点组成的系统,若系统不受外力或所受外力的矢量和在某力学过程中始终为零,则系统的总动量守恒,公式:
(2)内力与外力:系统内各质点的相互作用力为内力,内力只能改变系统内个别质点的动量,与此同时其余部分的动量变化与它的变化等值反向,系统的总动量不会改变。外力是系统外的物体对系统内质点的作用力,外力可以改变系统总的动量。
(3)动量守恒定律成立的条件
a、不受外力
b、所受合外力为零
c、合外力不为零,但F内>>F外,例如爆炸、碰撞等。
d、合外力不为零,但在某一方向合外力为零,则这一方向动量守恒。
(4)应用动量守恒应注意的几个问题:
a、所有系统中的质点,它们的速度应对同一参考系,应用动量守恒定律建立方程式时它们的速度应是同一时刻的。
b、无论机械运动、电磁运动以及微观粒子运动、只要满足条件,定律均适用。
(5)动量守恒定律的应用步骤。
第一,
明确研究对象。
第二,
明确所研究的物理过程,分析该过程中研究对象是否满足动量守恒的条件。
第三,
明确初、末态的动量及动量的变化。
第四,
确定参考系和坐标系,最后根据动量守恒定律列方程,求解。
物理动量知识点 篇六
冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=v {p:动量(g/s),:质量(g),v:速度(/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=vt–v {Δp:动量变化Δp=vt–v,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是1v1+2v2=1v1′+2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔE=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔE<ΔE {ΔE:损失的动能,E:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔE=ΔE {碰后连在一起成一整体}
9.物体1以v1初速度与静止的物体2发生弹性正碰:
v1′=(1-2)v1/(1+2) v2′=21v1/(1+2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹水平速度v射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=v2/2-(M+)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}