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- 2021-06-01 发布
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冲量、动量
1.冲量
(1)定义:力和力的作用时间的乘积.
(2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量.
(3)方向:与力的方向相同.
2.动量
(1)定义:物体的质量与速度的乘积.
(2)表达式:p=mv.
(3)单位:千克·米/秒.符号:kg·m/s.
(4)特征:动量是状态量,是矢量,其方向和速度方向相同.
3.动量的变化
(1)定义:末动量与初动量的矢量差.
(2)表达式:Δp=p′-p(p′为末动量,p为初动量)
(3)单位:千克·米/秒.符号:kg·m/s.
(4)特征:动量动量的变化是矢量,其方向和速度变化量方向相同.
对点自测
1.判断正误
(1)动量越大的物体,其运动速度越大.(×)
(2)物体的动量越大,则物体的惯性就越大.(×)
(3)物体的动量变化量等于某个力的冲量.(×)
(4)动量是过程量,冲量是状态量.(×)
(5)物体沿水平面运动,重力不做功,重力的冲量也等于零.(×)
(6)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变.(√)
2. (多选)两个质量不同的物体,如果它们的( )
A.动能相等,则质量大的动量大
B.动能相等,则动量大小也相等
C.动量大小相等,则质量大的动能小
D.动量大小相等,则动能也相等
解析:选AC.根据动能Ek=mv2可知,动量p=,两个质量不同的物体,当动能相等时,质量大的动量大,A正确、B错误;若动量大小相等,则质量大的动能小,C正确、D错误.
例题1.如图所示,一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s,则这一过程中动量的变化量为( ) ]
A.大小为3.6 kg·m/s,方向向左
B.大小为3.6 kg·m/s,方向向右
C.大小为12.6 kg·m/s,方向向左
D.大小为12.6 kg·m/s,方向向右
解析:选D.选向左为正方向,则动量的变化量Δp=mv1-mv0=-12.6 kg·m/s,大小为12.6 kg·m/s,负号表示其方向向右,D正确.
例题2.如图所示,在倾角为θ的斜面上,有一个质量是m的小滑块沿斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零后又下滑,经过时间t2,回到斜面底端.滑块在运动过程中,受到的摩擦力大小始终是Ff,在整个运动过程中,摩擦力对滑块的总冲量大小为________,方向是________;合力对滑块的总冲量大小为________,方向是________.
[ ]
解析:摩擦力先向下后向上,因上滑过程用时短,故摩擦力的冲量为Ff(t2-t1),方向与向下运动时的摩擦力的方向相同,故沿斜面向上.合力的冲量为mg(t1+t2)sin θ+Ff(t1-t2),沿斜面向下.
答案:Ff(t2-t1) 沿斜面向上 mg(t1+t2)sin θ+Ff(t1-t2) 沿斜面向下
过关检测
1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性也越大
B.同一物体的动量越大,其速度不一定越大
C.物体的加速度不变,其动量一定不变
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
解析:选D.惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大,故A错误;动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即p=mv
,同一物体的动量越大,其速度一定越大,故B错误;加速度不变,速度是变化的,所以动量一定变化,故C错误;动量是矢量,动量的方向就是物体运动的方向,故D正确.
2. 运动员向球踢了一脚(如图),踢球时的力F=100 N,球在地面上滚动了t=10 s停下来,则运动员对球的冲量为( )
A.1 000 N·s B.500 N·s
C.零 D.无法确定
解析:选D.滚动了t=10 s是地面摩擦力对足球的作用时间.不是踢球的力的作用时间,由于不能确定人作用在球上的时间,所以无法确定运动员对球的冲量.