高三物理动量和冲量的知识点归纳

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高三物理动量和冲量的知识点归纳

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高三物理动量和冲量的知识点归纳

　　动量部分

　　1.动量和冲量

　　(1)动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv。是矢量，方向与v的方向相同。两个动量相同必须是大小相等，方向一致。

　　(2)冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft。冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定。

　　2.动量定理

　　物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。表达式：Ft=p-p或Ft=mv-mv

　　(1)上述公式是一矢量式，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。高三物理一轮复习中也需要特别注意。

　　(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。

　　(3)动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力。系统内力的作用不改变整个系统的总动量。

　　(4)动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力。对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。

　　3.动量守恒定律

　　一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

　　表达式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2

　　(1)动量守恒定律成立的条件

　　①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。

　　②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计。

　　③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。

　　(2)动量守恒的速度具有四性：

　　①矢量性；

　　②瞬时性；

　　③相对性；

　　④普适性。

　　4.爆炸与碰撞

　　(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理。

　　(2)在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，一般有所减少而转化为内能。

　　(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瞬间的位置以新的动量开始运动。

　　5.反冲现象：

　　反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。显然，在反冲现象里，系统的动量是守恒的。

　　1.动量：p=mv {p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同｝

　　3.冲量：I=Ft {I:冲量(Ns)，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=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

　　5.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p’也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v2

　　6.弹性碰撞：Δp=0；ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}

　　7.非弹性碰撞Δp=0；0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能}

　　8.完全非弹性碰撞Δp=0；ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

　　9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

　　v1=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2=2m1v1/(m1+m2)

　　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m水平速度vo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=mvo2/2-(M+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}

　　注：

　　(1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上；

　　(2)以上表达式除动能外均为矢量运算，在一维情况下可取正方向化为代数运算；

　　(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等)；

　　(4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒，原子核衰变时动量守恒；

　　(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加；

　　(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

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