191网校高考辅导资料高中物理“动量”
一、冲量和动量1、冲量⑴意义:反映力所产生改变物体速度效果的物理量。⑵定义:力F和力的作用时间t的乘积。定义式为:IFt。⑶讨论:①冲量是矢量:大小:当作用力为恒力时可用定义式IFt直接进行计算;当作用力F为变力时可根据动量定理进行计算。方向:当作用力为恒力时,冲量的方向与作用力F的方向相同;当作用力大小变化,但在作用时间t内方向保持不变时,冲量的方向仍然与作用力F的方向相同;当作用力F在作用时间t内方向改变时,冲量的方向与动量变化的方向相同,可由动量变化的方向来确定冲量的方向。②单位:冲量的单位是一个复合单位,是力与时间单位的复合,即:Ns例题1、质量为m20kg的物体以初速度V030ms水平抛出,求物体抛出04s内重力的冲量(g10ms2)。解:因为重力是恒力,所以可以直接根据定义式求解:IGmgt20×10×04Ns80Ns。方向与重力的方向相同竖直向下。求冲量问题,特别是求变力的冲量问题,还可以用动量定理求解:(式中的V为物体在04s末时在竖直方向上的分速度),而Vgt,所以:IGmV0。IGmV0mgt20×10×04Ns80Ns。同理方向与重力的方向相同竖直向下。2、动量⑴意义:反映运动物体作用效果的物理量⑵定义:物体的质量m和速度V的乘积。定义式为:pmV。⑶讨论:①动量的矢量性。②动量的瞬时性。③动量的相对性。④单位:kgms例题2、质量为m20kg的物体以初速度V030ms水平抛出,求物体抛出后04s末时的动量。解:物体抛出04s末时的速度为V
vv
20
2⊥
34
2
2
ms50ms。所以
pmV20×50kgms10ms。方向与该时刻的速度方向一致,即与水平方向成θ角,θta
θ
1
vv
⊥0
ta
θ
1
4053。3
注意:动量是矢量,求动量时不但要求出它的大小,还必须说明它的方向。例题3、如图所示,在同一平面上有两个物体A和B,质量分别为mA和MB,A以角速度ω沿半径为R的圆周做匀速圆周运动,当经过P点时物体B在恒力F作用下开始运动,力F的方向与A物体在P点时的运动方向垂直,要使两物体在运动过程中的某一时刻动量相同,作用力F应满足
VROAPBF
f什么条件?解:要使A、B两物体在运动过程中的某一时刻动量相同,必须是大小相等、方向相同。由于A运动的周期性,所以只能当A转过的时间满足t
T相同。A的动量的大小为pAmARω,B的动量大小为PBmBVBmBFtFt,所以
232π,则FmRωmARωFtF(
)4ω3
332πT(
)时才有可能44ω
m
B
(
0、1、2、3)
2πr