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1、课标版物理第1讲 动量 动量守恒定律一、动量、动量定理1.动量(1)定义:运动物体的质量和①的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。(2)表达式:p=②。(3)单位:③。(4)标矢性:动量是矢量,其方向和④方向相同。2.冲量(1)定义:力和力的⑤的乘积叫做力的冲量。(2)表达式:I=⑥。(3)单位:N·s。教材研读速度mvkg·m/s速度作用时间Ft(4)标矢性:冲量是矢量,它的方向由⑦的方向决定。3.动量定理(1)内容:物体所受⑧的冲量等于物体⑨的变化。(2)表达式:F·Δt=Δp=p'-p。(3)矢量性:动量变化量的方向与⑩的方向相同,可以在某一方向上用动量定理。自测1(辨析题)
2、(1)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变。( )(2)合外力的冲量是物体动量发生变化的原因。( )(3)动量变化量的方向和合外力的方向可能相同,也可能相反。( )答案 (1)√ (2)√ (3)✕力合外力动量合外力二、动量守恒定律1.内容:如果一个系统①,或者所受②为0,这个系统的总动量保持不变。2.表达式:m1v1+m2v2=③或p=p'。3.适用条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受④为零,则系统动量守恒。(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远⑤外力时,系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力
3、为零时,系统在该方向上动量守恒。不受外力外力的矢量和m1v1'+m2v2'外力的合力大于自测2如图所示情况中系统的动量不守恒的是( )A.如图甲所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统B.子弹射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统(如图乙所示)C.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时答案 C 对于人和车组成的系统,人和车之间的力是内力,系统所受的外力有重力和支持力,合外力为零,系统的动量守恒;子弹射入木块过程中,虽然子弹和木块之间的力很大,但这是内力,木块放在光滑水平面上,系统所受
4、的合外力为零,动量守恒;子弹射入紧靠墙角的木块时,墙对木块有力的作用,系统所受的合外力不为零,系统的动量减小;斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时,虽然受到重力作用,合外力不为零,但爆炸时的内力远大于重力,动量近似守恒。故选C。三、弹性碰撞和非弹性碰撞1.碰撞碰撞是指两个物体相遇时,物体间的相互作用持续时间①,而物体间的相互作用力②的现象。2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力③外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。3.分类很短很大远大于动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒④非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失⑤守恒最大自测3A球的质量是m,B球的质量是2m,它们在光滑的水平面上以相
5、同的动量运动。B在前,A在后,发生正碰后,A球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率之比vA'∶vB'为( )A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.2∶3答案 D 设碰前A球的速率为v,根据题意知pA=pB,即mv=2mvB,则知碰前vB=,碰后vA'=,由动量守恒定律有mv+2m×=m×+2mvB',解得vB'=v,所以==。选项D正确。考点一 对动量定理的理解及应用1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。2.动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,
6、运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力。3.应用动量定理解释两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。(2)当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小。考点突破典例1在水平力F=30N的作用下,质量m=5kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F作用6s后撤去,撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止?(g取10m/s2)答案
7、 12s解析 解法一 用动量定理解,分段处理。选物体作为研究对象,对于撤去F前物体做匀加速运动的过程,物体的受力情况如图甲所示,始态速度为零,终态速度为v,取水平力F的方向为正方向,根据动量定理有(F-μmg)t1=mv-0。对于撤去F后,物体做匀减速运动的过程,受力情况如图乙所示,始态速度为v,终态速度为零,根据动量定理有-μmgt2=0-mv。以上两式联立解得t2=t1=×6s=12s。解法二 用动量定理解,研究全过程。选物体作为研究对象,研究整个运动
