高中物理矢量正负号在公式中的运用.pdf

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1、2012年第6期金色年华学科教育，_．_IL__-七=】同中物理矢量正负号在公式中的运用罗其厚(四川省长宁中学，四川长宁644300)一个既有大小又有方向的物理量叫做矢量，比如：力、速度、动量：物体质量与速度的乘积，动量是矢量，加速度、位移等。将这种物理量在带入公式时，要将其大小和方方向和速度方向相同，所以计算动量以及动量变向共同带入。首先要假设一个正方向，第二，根据这个正方向，化量的时候，一般选择速度为正方向。I判断出我们使用物理量的正负情况。如果使用的物理量和这个正动量变化量△P=m一m5l方向相同，则取正值，反之取

2、负值。这样就把矢量的大小和方向例如：一质量为0．5Kg的物体以10m／s的速都带入计算。在高中物理中，我们常常会遇到下列的情况：度向西运动，被以8m／s的速度反弹回来，求该过一、速度变化量程中动量的变化量速度变化量的定义是：末速度减去初速度。解析：动量变化量是矢量，必须先选择正方向，以末速度表达式是：△=V=—Vo方向为正方向，则初动量为负，末动量为正△P=mv2一vl一例如：一个小球以5m／s的速度向东撞墙，此后以同样大小0．5×8—0．5×(一10)=9／的速度被反弹回来，则此过程中速度变化量的大小是多少?五、动量定

3、理．解析：速度变化量是矢量，求该类值必须先选取正方动量定义的内容是：合外力的冲量等于动量的变化量向，设以向西为正，则初速度为负值，末速度为正值。所以表达式是：Ft=一△=V=一=5一(一5)=10m／s例如：体重是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹二、加速度性安全带的保护，使他悬挂起来，己知弹性安全带缓冲时间是在很多关于匀减速直线运动的题目中，加速度的正负值值得注意。1．2s，安全带长5m，则安全带所受的平均冲力多大?(g：10m／例：一辆汽车以10m／s的速度做匀速直线运动，忽然发现前S。)面有障碍物，以5m／

4、的加速度大4,N动，求汽车滑行的距离。解答：根据题意画出示意图，下面用两种方法求解：方法一解析：因为汽车做单方向直线运动，求滑行的距离既方法一：分段列式。人从高空落下到安全带伸直(未张紧)是求汽车的位移，因为位移是矢量，故应当先选择正方向，一般的过程中，作自由落体运动，所以安全带伸直时人的即时速度选择初速度方向为正方向，因为汽车做匀减速运动，加速度和速Vo=：i丽=10／度方向相反，因此加速度应当取负值，而位移方向显然与初速度安全带开始张紧对人产生拉力，直至最后静止，人的初状态方向相同，肯定为正值。速度为V0，方向向下，

5、末状态：速度V、：O，这个过程经过的时设汽车停下来需要时间为t间为l_2s，在此过程中人的受力情况中如图所示，取竖直向下lf+Fat-1为正方向，根据动量定理得：(mg—F)t=mV、mVo：10~2+×(一5)×2得F=—mV_'-m~+mg=¨00N：10m，方向向上。方法二：对全程列式。取向下为正，mg(t1+t2)一Tt2=O，其方法二：+寺nr，分析如上，加速度为负值，提出负号，中自由落体时间t=、=b，安全带缓冲时间t2=1．2s，所以则该公式可以写成=～÷‘F=I100N-l0x×5)=lO聊六、动量守恒定

6、律三、动能定理正方向动量守恒定律内容：如果一个系统不受外力或所受外力之和动能定理的内容是：合外力做的功等于动能的变化量为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒表达式是：=Ex一▲定律例如：粗糙的水平面上有一个静止的物体，质量为5，受表达式：+=m．+m：拉力F=10N做匀加速直线运动，经过位移为5m时速度为4m／s，例如：在光滑的水平地面上，质量为4kg的物体以3m·S求物体克服阻力做了多少功?的速度向右运动，另一个质量为8kg的物体以3m·S的速度向左方法一解析：根据动能定理：～，设摩擦力做功为w运动，

7、两物体相碰后粘在一起运动，碰后它们共同速度的大小为有：Fs+w=i1mV2一o'，方向为lOx5+W=二×5×42解析：以向左为正方向，则向右3m·S为负，向左3m·Sw=-10J的速度为正+V2：则克服摩擦力做功为10J4×(一3)+8x3=(4+8)×v方法二，因为该题目中摩擦力做负功，根据动能定理，把V=2m／s负号提出来，求出的功则为正值，即为克服摩擦力做的功。根据与正方向相同，即向左=-E．，设克服摩擦力做功为w总之，在含有矢量的公式中，矢量一定要带入符号进行计算，有：Fs-w：mv2—0l0×5～w=××4方

8、法有两种，一种是将符号连同物理量一起带入进行矢量计算，2W=10J另外一种是将符号提出来，并且改变对应公式中的符号，使之保四、动量的变化量持不变。117