請問動量 衝量這些可以解決高一下期物理中的哪些典型問題

2021-05-01 18:27:21 字數 4987 閱讀 4318

1樓:★黑夜王子

理論上,有牛頓運動定律就可以解決所有動量衝量的問題了。

因為動量衝量本來就是用牛頓運動定律推匯出來的。

根據f=ma,得到ft=mat=mv,所以動量衝量能解決的問題牛頓運動定律都可以解決。只是有些問題,比如碰撞問題,子彈打穿木塊的問題等,直接用牛頓定律比較麻煩(比如要用微積分等等),用動量衝量方便一些而已。

2樓:

定義在物理學中,動量是與物體的質量和速度相關的物理量。

一般而言,一個物體的動量指的是這個物體在它運動方向上保持運動的趨勢。

單位在經典力學中,動量(國際單位制中的單位為kg·m/s,量綱mlt^(-1))。

公式p=m·v

p:動量 m:質量 v:速度 c:光速[1]

注:一般情況請用一公式

基本性質

動量是向量,用符號p表示。

質點組的動量為組內各質點動量的向量和。

動量是一個守恆量,這表示為在一個封閉系統(不受外力或外力向量和為0)內動量的總和不變。

物體的機械運動都不是孤立地發生的,它與周圍物體間存在著相互作用,這種相互作用表現為運動物體與周圍物體間發生著機械運動的傳遞(或轉移)過程,動量正是從機械運動傳遞這個角度量度機械運動的物理量,這種傳遞是等量地進行的,物體2把多少機械運動(即動量)傳遞給物體1,物體2將失去等量的動量,傳遞的結果是兩者的總動量保持不變。

從動力學角度看,力反映了動量傳遞快慢的情況。

與實物一樣,電磁場也具有動量。例如光子的動量為

,其中h為普朗克常量,k為波矢,其大小為k=2π/λ (λ 為波長),方向沿波傳播方向。

編輯本段動量守恆定律

起源動量守恆定律是最早發現的一條守恆定律,它起源於16~17世紀西歐的哲學家們對宇宙運動的哲學思考。

觀察周圍運動著的物體,我們看到它們中的大多數,例如跳動的皮球、飛行的子彈、走動的時鐘、運轉的機器,都會停下來。看來宇宙間運動的總量似乎在減少。整個宇宙是不是也像一架機器那樣,總有一天會停下來呢?

但是,千百年來對天體運動的觀測,並沒有發現宇宙運動有減少的跡象。生活在16、17世紀的許多哲學家認為,宇宙間運動的總量是不會減少的,只要能找到一個合適的物理量來量度運動,就會看到運動的總量是守恆的。這個合適的物理量到底是什麼呢?

笛卡兒的定義

法國哲學家兼數學家、物理學家笛卡兒[2]提出,質量和速率的乘積是一個合適的物理量。可是後來,荷蘭數學家、物理學家惠更斯(1629—1695)在研究碰撞問題時發現:按照笛卡兒的定義,兩個物體運動的總量在碰撞前後不一定守恆。

牛頓的動量定義

牛頓在總結這些人工作的基礎上,把笛卡兒的定義作了重要的修改,即不用質量和速率的乘積,而用質量和速度的乘積,這樣就找到了量度運動的合適的物理量。牛頓把它叫做「運動量」,就是現在說的動量。2023年,牛頓在他的《自然哲學的數學原理》一書中指出:

某一方向的運動的總和減去相反方向的運動的總和所得的運動量,不因物體間的相互作用而發生變化;還指出了兩個或兩個以上相互作用的物體的共同重心的運動狀態,也不因這些物體間的相互作用而改變,總是保持靜止或做勻速直線運動。

適用範圍

近代的科學實驗和理論分析都表明:在自然界中,大到天體間的相互作用,小到如質子、中子等基本粒子間的相互作用,都遵守動量守恆定律。因此,它是自然界中最重要、最普遍的客觀規律之一,比牛頓運動定律的適用範圍更廣。

得出1.問題的提出:動量定理揭示了一個物體動量的變化的原因及量度,即物體動量要變化,則它要受到外力並持繼作用了一段時間,也即物體要受到衝量.但是,由於力作用的相互性,任何受到外力作用的物體將同時也要對施加該力作用的物體以反作用力,因此研究相互作用的物體系統的總動量的變化規律,是既普遍又有實際價值的重要課題.下面是**物體系統總動量的變化規律的過程。

動量2.從兩體典型的相互作用——碰撞,理論上推導動量守恆定律

問題情景:兩球碰撞前後動量變化之間有何關係?

推導過程:四步曲

隔離體分析法:從每個球動量發生變化的原因入手,對每個球進行受力分析,尋找它們各自受到的衝量間的關係。

數學認證:對每個球分別運用動量定理,再結合牛頓第三定律,定量推導得兩隻球動量變化之間的關係——大小相等,方向相反(即相互抵消)。

系統分析法:在前面的基礎上,以兩隻球組成的整體(系統)為研究物件,得出系統總動量的變化規律——總動量的變化為零(總動量守恆)。得出總動量守恆的表示式。(給出內力、外力的概念)

動量結論:從守恆條件的進一步追問中,完善動量守恆定律的內容,完整地得出動量守恆定律。給出系統受力分析圖,得出具體結論。

相互作用的物體,只要系統不受外力作用,或者受到的合外力為零,則系統的總動量守恆

3.動量守恆定律的實驗驗證:用氣墊導軌上兩個滑塊相互作用,驗證之。

一分為二驗證:等質量的兩個滑塊通過金屬彈性環相互作用(系統原來靜止,燒斷繫住兩滑塊的橡皮筋),實驗表明,兩滑塊作用後的總動量向量也為零.具體操作中,用兩隻光電門(接到數字計時器s1擋)分別測得作用後兩滑塊的時間(即兩滑塊上裝有相同寬度的遮光板經過光電門的時間)相等(用數字計時器中的「轉換」擋,調出每次記錄的時間)。

合二為一驗證:等質量的兩個物體,一個運動與另一個靜止相碰後合二為一,分別測得碰前、碰後的時間。(只一個滑塊上裝有遮光板)。

知識要點梳理

1. 動量是向量,其方向與速度方向相同,即p=mv.

2. 衝量也是向量,衝量的方向和作用力的方向相同,i=ft,f可以是恆力,也可以是變力。

3. 衝量定理是描述力的時間積累效應的,i=mv2-mv1.

4. 動量定理可由牛頓運動定律直接推匯出來,因此動量定理和牛頓運動定律是一致的,能用牛頓運動定律解的題目,不少都可用動量定理來解。在有些題目中,用動量定理解題比用牛頓運動定律解題要簡便得多。

5. 對於由多個相互作用的質點組成的系統,若系統不受外力或所受外力的向量和在受力過程中始終為零,則系統的總動量守恆。可表達為:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'.

內容如果一個系統不受外力或所受外力的向量和為零,那麼這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律。動量守恆定律是自然界中最重要最普遍的守恆定律之一,它既適用於巨集觀物體,也適用於微觀粒子;既適用於低速運動物體,也適用於高速運動物體,它是一個實驗規律,也可用牛頓第三定律和動量定理推匯出來。

成立的條件

動量守恆是有條件的,即合外力為零。具體型別由三: 系統根本不受外力(理想條件);有外力作用但系統所受的外力之和為零,或在某個方向上外力之和為零(非理想條件);系統所受的外力遠比內力小,且作用時間極短(近似條件)。

公式公式

p=mv

無論哪一種形式的碰撞,碰撞前後兩個物體mv的向量和保持不變.

由於速度是向量,所以動量也是向量,它的方向與速度的方向相同.

衝量和動量有什麼差別和聯絡?

3樓:日天日地

關係:動量是描述物體在某個時刻的量(p=mv;v是瞬時速度),而衝量描述某段時間內力的效果(i=ft)。

區別:1、功能不同

衝量在經典力學裡,物體所受合外力的衝量等於它的動量的增量(即末動量減去初動量),叫做動量定理。

動量又稱線性動量。在經典力學中,動量(是指國際單位制中的單位為kg·m/s ,量綱mlt⁻¹)表示為物體的質量和速度的乘積,是與物體的質量和速度相關的物理量,指的是運動物體的作用效果。

2、狀態量不同

衝量和動量是狀態量不同,衝量是一個過程量。 一個恆力的衝量指的是這個力與其作用時間的乘積。衝量表述了對質點作用一段時間的積累效應的物理量,是改變質點機械運動狀態的原因。

3、研究物件不同

衝量的研究物件,在一般情況下是單個質點,有時也可以是多個質點組成的物體系。由於衝量及動量的向量性,在使用時要注意方向的改變,並按方向分別分析。

動量是一個守恆量,這表示為在一個封閉系統(不受外力或外力向量和為0)內動量的總和不變。

4樓:匿名使用者

最重要的一點:

衝量是過程量

動量是狀態量

末動量-初動量=衝量

這三句話是本質的區別和聯絡!

我不知道你具體那裡不清楚,請補充提問!

補一點別人說的:

衝量是表述力對質點作用一段時間的積累效應的物理量,是改變質點機械運動狀態的原因。衝量是過程量。

質點在時間t內持續受到方向不變的力f的作用,則在這段時間裡力f的衝量為ft,記作i=ft。在計算衝量時,要特別注意:

(1)i=ft中的f為恆力,也可理解為方向不變的變力在時間t內的平均力f。如果力的大小、方向都是變化的,則不能用ft表述其衝量,變力的衝量在一定條件下可用質點動量的變化間接表述。

(2)衝量是向量,求衝量不僅要求大小,還要求方向、恆力衝量的方向與恆力同向,變力衝量的方向與動量的變化量方向一致。

(3)衝量是過程量。論及衝量時要明確是哪個力或哪幾個力在哪一段時間內的衝量。

(4)衝量大小隻決定於力和力所作用的時間,而與物體是否受其它力及物體的運動狀態無關。

動量p=mv,是表示質點機械運動狀態的物理量,是瞬時量。

動量變化量定義為△p=mv2 -mv1

動量是向量,在計算動量變化時,一定要注意座標的選取。

5樓:匿名使用者

1,關係:物體受到的合衝量=物體動量的變化量2,區別:

衝量是力在時間上的積累i=ft

動量:物體質量與速度的乘積p=mv,可描述物體的運動狀態。

3,另外:

衝量和動量都是向量

6樓:玉杵搗藥

衝量是描述一個力對物體的作用效果,其數值大小是:ft;

動量是描述一個物體自身的狀況,其數值大小是:mv。

ft和mv是不相等的,是沒有關係的兩個物理量。

7樓:匿名使用者

1、衝量的定義是作用

力*作用時間,ft,是衡量實力者作用能力的物理量;動量是質量*速度mv,是衡量物體運動能力的物理量;

2、根據衝量定理,衝量是使動量發生改變的原因,他們的關係如下:

ft=mv2-mv1

3、這是牛頓第二定律的另一種表述方式,引進動量合衝量以及後來的動量定理、動能定理,會使得某些力學問題的解決更加方便,例如,用牛頓第二定律解決問題時需要知道m和v各為多少,但有些問題不能知道,但是我們知道他們的乘積即mv,這樣選用動量定理解決十分方便。

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