高中物理奥赛辅导参考资料之02(动量与动量守恒)讲课讲稿.ppt

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1、高中物理奥赛辅导参考资料之02(动量与动量守恒)第一节质量与动量质量与动量2-1ssssmassandmomentum一、惯性定律lawofinertial惯性任何物体所具有的保持其原有运动状态的特性。惯性定律若无外界作用，任何物体都将保持静止或匀速直线运动状态。massandmomentum质量与动量质量与动量质量、动量二、质量与动量massandmomentum动量是矢量，动量在经典和近代物理中都是一个重要而基本的物理概念。为什么用这样一个矢量来作为物质运动的一种量度，可通过下述的一个普遍规律作初步理解：质量越大，物体运动状态

2、改变就质量物体惯性大小的量度，（用m表示）越困难。质量的单位是千克(kg)。动量物质运动的一种量度（用p表示），质点的动量p是质点的质量m与其运动速度的乘积vpm=v动量的单位是千克·米/秒(kg·m·s)。-1动量概念理解v2v1v01v02v1v2碰撞后而且普遍满足：=m1v1（）m2v2（）即质量与速度增量的乘积总是大小相等方向相反。物理量。特将称为动量。可见，质量与速度的乘积的大小和方向及其变化，是反映物质运动和相互作用普遍规律的一个重要的vmp=m1v1（）（）m2v2经典力学中，物体质量保持恒定，上式可写成v1=v1v

3、01v2=v2v02图中无外力作用下，两个作惯性运动的质点发生弹性碰撞mmv0112v02碰撞前第二节动量定理与动量守恒定律动量定理与动量守恒定律2-2sssstheoremofmomentumandlawofconservationofmomentum一、质点的动量定理theoremofmomentumofparticle力的概念conceptofforce牛顿将物体动量对时间的变化率定义为作用在该物体上的力ptddFF是作用在质点上的合外力，F与动量元增量dp同向。力的单位是牛顿(N)theoremofmomentumandl

4、awofconservationofmomentum动量定理与动量守恒定律动量定理与动量守恒定律质点动量定理质点的动量定理theoremofmomentumofparticle微分形式differentialformtdpdF由力的定义得Ftdpd将力与作用时间的乘积称为力的冲量impulse用I表示质点动量定理的微分形式为Ftdpd或FtdId质点动量的元增量等于它获得的元冲量。积分形式integralformIFtdt0tpp0Dpdp0pp质点动量的增量等于它获得的冲量。质点动量定理的积分形式为平均冲力t1F2t0tF冲击过

5、程与平均冲力dt-2tt1F1t12tF或用F21vmvm-2tt1质点系二、质点系的动量定理theoremofmomentumofasystemofparticles+)Sdt+pdF外ii内FiSSF2内3内F内F1F1外F外2F外3第i个质点受系统内其它质点作用的合力：内Fi受系统外部作用的合力：外Fi第i个质点123dt+F1外内F1p1d......dt+F外内Fpdiii......对各质点应用质点的动量定理考虑到系统内质点之间的作用力是作用力与反作用力可对对相消，最终：内FiS0质点系动量定理二、质点系的动量定理th

6、eoremofmomentumofasystemofparticles+)Sdt+pdF外ii内FiSSF2内3内F内F1F1外F外2F外3第i个质点受系统内其它质点作用的合力：内Fi受系统外部作用的合力：外Fi第i个质点123dt+F1外内F1p1d......dt+F外内Fpdiii......对各质点应用质点的动量定理考虑到系统内质点之间的作用力是作用力与反作用力可对对相消，最终：内FiS0质点系的动量定理得或tdF外iSpiSd微分形式dpiStdF外iS0tttdF外iSpiSpiS0积分形式因果因果总动量时间变化率所受

7、合外力系统系统所受合外力冲量总动量的增量系统系统动量守恒定律三、动量守恒定律lawofconservationofmomentumpiSpiS0常矢量动量守恒定律：一系统若在一段时间内不受外力或所受合外力为零，则系统在此时间内总动量不变（即为一常矢量）。即piSdtdF外iStdF外iSpiSd0tttdF外iSpiSpiS0由质点系的动量定理微分形式积分形式或F外i0系统不受外力作用F外iS0系统受合外力为零。或若dpiStd0则定律说明piSpiS0常矢量动量守恒定律：系统不受外力作用或系统受合外力为零时几点说明系统所受合力在

8、某一坐标轴上投影值为零，总动量在该轴上投影值守恒。系统内力远大于外力时（如碰撞弹药爆炸等），可借助动量守恒定律处理。系统总动量不变，但系统内各质点的动量可以改变和相互转移。定律给出了始末状态总动量关系，只要满足守恒条件，无需过问过程细节。动量守恒定