动量与动量守恒定律

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动量定理及动量守恒定律在电磁感应中的应用

动量定理及动量守恒定律在电磁感应中的应用

动量定理及动量守恒定律在电磁感应中的应用摘要:《普通高中物理课程标准》指出,高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,落实“立德树人”的根本任务。

基于学科核心素养教学实施策略和方法,要落实到教育教学的全过程,本文重点介绍动量定理、动量守恒定律在电磁感应解题的运用。

关键词:动量动量守恒电磁感应应用一、动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化.表达式:I=Δp或Ft=mv2-mv1.二、动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变.表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或p=p′.三、在电磁感应中,动量定理应用于单杆切割磁感线运动,可求解变力的时间、速度、位移和电荷量.(1)求电荷量或速度:B LΔt=mv2-mv1, q= t.(2)求时间:Ft-I冲=mv2-mv1, I冲=BILΔt=BL .(3)求位移:-BILΔt=- =0-mv0,即 - s=m(0-v).四、在电磁感应中对于双杆切割磁感线运动,若双杆系统所受合外力为零,运用动量守恒定律结合能量守恒定律可求解与能量有关的问题。

例1.如图所示,在水平面上有两条导电导轨MN,PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1,2间隔一定的距离摆开放在导轨上,且与导轨垂直.它们的电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计.杆1以初速度v滑向杆2,为使两杆不相碰,则杆2固定与不固定两种情况下,最初摆放两杆时的最小距离之比为( C )A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶1解析:杆2固定:对回路 q1= = .对杆1:-B d·Δt=0-mv0,q1=·Δt 联立解得s1= .杆2不固定: 对回路 q2=对杆2:B d·Δt=mv2-0 全程动量守恒:mv=mv1+mv2末态两棒速度相同,v1=v2,q2=·Δt 联立解得s2= . s1∶s2=2∶1,则C选项正确.例2.如图所示,宽度为L的平行光滑的金属轨道,左端为半径为r1的四分之一圆弧轨道,右端为半径为r2的半圆轨道,中部为与它们相切的水平轨道.水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场.一根质量为m的金属杆a 置于水平轨道上,另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下,当b滑入水平轨道某位置时,a就滑上了右端半圆轨道最高点(b始终运动且a,b 未相撞),并且a在最高点对轨道的压力大小为mg,此过程中通过a的电荷量为q,a,b杆的电阻分别为R1,R2,其余部分电阻不计.在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中,求:(1)在水平轨道上运动时b的最大加速度是多大;(2)自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中,系统产生的焦耳热是多少;(3)a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大.解析:(1)由机械能守恒定律得 M =Mgr1解得vb1=b刚滑到水平轨道时加速度最大,E=BLvb1, I= ,由牛顿第二定律有F安=BIL=Ma 解得a= .(2)由动量定理有-B Lt=Mvb2-Mvb1, 即-BLq=Mvb2-Mvb1解得vb2= -根据牛顿第三定律得:a在最高点受支持力N=N′=mg, mg+N=m解得va1=由能量守恒定律得Mgr1= M + m +mg2r2+Q 解得Q=BLq -3mgr2-.(3)由能量守恒定律有2mgr2= m - m解得va2=由动量守恒定律得Mvb1=Mvb3+mva2解得vb3= - .答案:(1)(2)BLq -3mgr2-(3) -例3.如图所示,将不计电阻的长导线弯折成P1P2P3,Q1Q2Q3形状,P1P2P3和Q1Q2Q3是相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨.P1P2,Q1Q2的倾角均为θ,P2P3,Q2Q3在同一水平面上,P2Q2⊥P2P3,整个导轨在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m电阻为R的金属杆CD从斜导轨上某处静止释放,然后沿水平导轨滑动一段距离后停下.杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触,导轨和空气阻力均不计,重力加速度大小为g,导轨倾斜段和水平段都足够长,求:(1)杆CD能达到的最大速度;( 2)杆CD在距P2Q2为L处释放,滑到P2Q2处恰达到最大速度,则沿倾斜导轨下滑的时间Δt1及在水平导轨上滑行的最大距离.解析:(1)杆CD达到最大速度时,杆受力平衡BdImcosθ=mgsinθ此时杆CD切割磁感线产生的感应电动势为E=Bdvmcosθ由欧姆定律可得Im = , 解得vm= .(2)在杆CD沿倾斜导轨下滑的过程中,动量定理有mgsinθ·Δt1-Bdcosθ·Δt1=mvm-0= = =解得Δt1= +在杆CD沿水平导轨运动的过程中,根据动量定理有 -B d·Δt2=0-mvm该过程中通过R的电荷量为 q2=Δt2,得q2=杆CD沿水平导轨运动的过程中,通过的平均电流为 = =得q2=Δt2=解得s= .答案:(1)(2) +3。

动量和动量守恒定律

动量和动量守恒定律

动量和动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量,它描述了物体在运动中的惯性和力的效果。

动量守恒定律是描述一个孤立系统中动量守恒的原理。

本文将详细介绍动量和动量守恒定律的概念、公式以及实际应用。

一、动量的概念和公式动量是一个矢量量,它的大小等于物体的质量乘以其速度。

动量的公式可以表示为:p = m * v其中,p代表动量,m代表物体的质量,v代表物体的速度。

根据动量的定义和公式,我们可以得出以下结论:1. 动量与物体的质量成正比,即物体的质量越大,其动量也越大。

2. 动量与物体的速度成正比,即物体的速度越大,其动量也越大。

3. 动量是矢量量,具有方向性。

方向与速度的方向一致。

二、动量守恒定律的原理动量守恒定律是描述一个孤立系统中动量守恒的基本原理。

在一个孤立系统中,如果没有外力作用,系统内物体的动量总和保持不变。

具体而言,如果一个物体在没有外力作用下,其动量守恒定律可以表示为:m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v'1 + m2 * v'2其中,m1和m2分别代表参与碰撞的两个物体的质量,v1和v2分别代表碰撞前两个物体的速度,而v'1和v'2则代表碰撞后两个物体的速度。

三、动量守恒定律的应用动量守恒定律是物理学中的重要定律,广泛应用于各个领域。

以下是一些常见的应用:1. 碰撞问题:动量守恒定律可用于解析碰撞问题。

在碰撞中,通过应用动量守恒定律,可以计算出物体碰撞前后的速度。

2. 火箭推进原理:根据动量守恒定律,当火箭喷射出高速废气时,枪炮发射子弹时,火箭或子弹的向后喷射废气或火药的速度减小,而火箭或子弹的速度相应增加。

3. 交通安全:根据动量守恒定律,人行道上的行人在与汽车碰撞时,如果行人速度较快,可能会对汽车产生较大的碰撞力,导致严重伤害。

因此,交通中的速度限制和行人过街设施的设置都是基于动量守恒定律的。

4. 运动员技巧:运动员在一些体育项目中,通过善用动量守恒定律来改变自身的状态。

动量定理和动量守恒定律

动量定理和动量守恒定律

动量定理和动量守恒定律
动量定理(或称为莱布尼兹动量定理)是物理学中的一条基本定理,它说明了物体受
力时动量发生变化的定律,即在任何时刻点,物体动量的变化等于向物体施加的力的矢量积。

动量定理的数学公式可以表达为:
$$\vec{P}= \frac{d\vec{p}}{dt} = \sum \vec{F_T}$$
其中,$P$ 代表物体的动量,$F_T$代表施加在物体上的外力,$p$代表物体的线速度,$t$代表时间。

从上式可以看出,动量的定义比较宽泛,除了物体的位置和速度外,还包括了力对物
体的作用,也就是动量改变的原因就是因为物体受力,所以又叫做力学定理。

在微分形式中,动量定理也可以写作:
动量定理的重要意义是:动量是物体受力变化的定律,这个定律蕴含着物体受力量变
化的定律,即动量守恒定律。

动量守恒定律是物理学中最基本也是最重要的定律,它非常宽泛地适用于物理学问题,它宣布了外力作用下物体总动量(包括质量和速度)保持不变。

即:
总动量 $$P_1 + P_2 + ...+ P_N = P_1^{'} + P_2^{'} + ...+ P_N^{'}$$
因此,当外力改变物体的总动量时,实际上就是通过物体内部各外力矢量积之和改
变物体的总动量。

动量守恒定律是一个强有力的物理定律,依照这个定律,动量的总和将
始终守恒不变。

动量与动量守恒定律

动量与动量守恒定律

动量与动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量,它反映了物体运动的特征。

动量守恒定律则是一个重要的物理定律,它描述了在某些特定条件下,系统总动量保持不变的现象。

本文将从动量的定义、动量守恒定律的表达以及应用举例等方面进行阐述。

我们来了解一下动量的概念。

动量是物体运动的基本属性,它的大小与物体的质量和速度有关。

动量的定义为物体的质量乘以其速度,即p=mv,其中p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

从这个定义可以看出,动量是一个矢量量,具有大小和方向。

接下来,我们来讨论一下动量守恒定律的表达。

动量守恒定律可以表达为:在一个孤立系统中,如果没有外力作用,系统总动量保持不变。

换句话说,系统中各个物体的动量之和在运动过程中保持不变。

这个定律适用于各种情况,无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞,只要没有外力作用,系统的总动量都会保持不变。

动量守恒定律的应用非常广泛。

在物理学中,它被广泛应用于解释和预测各种运动现象。

下面我们通过几个例子来具体说明一下。

第一个例子是弹性碰撞。

在弹性碰撞中,物体之间发生碰撞后会相互弹开,并且动量守恒。

例如,当两个球碰撞时,它们会以相等的速度相互弹开,且动量的代数和保持不变。

第二个例子是非弹性碰撞。

在非弹性碰撞中,物体之间碰撞后会粘连在一起或者发生形变,但动量仍然守恒。

例如,当一个球从一定高度自由落下撞击到地面时,球的速度会减小,但地面会产生反作用力,使得球的动量保持不变。

除了碰撞,动量守恒定律还可以应用于其他运动情景。

比如,当一个人站在冰面上,他可以通过手臂的摆动来改变自己的速度和方向。

由于没有外力作用,他的动量在运动过程中保持不变。

动量与动量守恒定律是物理学中非常重要的概念和定律。

通过对动量的定义和动量守恒定律的阐述,我们可以更好地理解物体运动的特征和规律。

动量守恒定律的应用广泛,可以用于解释和预测各种运动现象。

通过研究动量与动量守恒定律,我们可以深入了解物体运动的本质,为实际问题的解决提供有效的理论支持。

动量守恒定律&动量定理总结

动量守恒定律&动量定理总结

动量守恒定律1、碰撞:两个或几个有相对速度的物体相遇时,在很短时间内他们的运动状态发生显著变化,这种物体间的相互作用过程叫做碰撞。

2、物理学研究的碰撞,不限于直接接触但是相互以力作用着,并影响彼此的运动,这种情况也叫碰撞。

3、动量守恒定律:如果一个系统不受外力,或者所受的外力矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。

1)条件:(0)物体不受力(理想)(1)系统受到的外力矢量和为零(2)系统所受外力矢量和在某一方向上为零(3)合力不等于零,但合外力《内力,近似守恒(破坏性碰撞,弹类爆炸)2)步骤:(1)确定研究对象:哪几个物体组成的系统;哪个过程(2)分析系统所受外力是否满足条件(3)分析研究过程的初末间状态(4)选适当表达式列方程求解3)表达式:(1)mv1+mv2=mv1’+mv2’系统初末状态总动量相等(2)-△p1=△p2一物体与二物体动量变化量大小相等方向相反(3)△p=0系统的动量变化量为零4、高速(接近光速),微观(小到分子、原子的尺度)领域,动量守恒定律仍然正确。

5、弹性碰撞非弹性碰撞/完全非弹性碰撞6、对心、非对心碰撞7、散射:微观粒子的碰撞动量定理1、F△t=△p,这是牛顿第二定律的另一种表达形式2、物理学中把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

I(impulse)3、动量定理:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中受力的冲量。

4、只有在某一过程中力的方向不变时,冲量的方向才与力的方向相同5、冲量是过程量,它反映的是力在一段时间内的积累效果。

中子的发现:查得威克(卢瑟福学生,卢瑟福猜测)。

动量定理与动量守恒定律

动量定理与动量守恒定律

动量定理与动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量,揭示了物体运动的性质以及相互作用过程中的变化规律。

动量定理和动量守恒定律是描述物体运动中动量变化和守恒的重要原理。

一、动量定理动量定理又称牛顿第二定律,它指出:当外力作用于物体时,物体的动量变化率等于外力的合力。

在公式表示上,动量定理可以表达为:F = ma其中,F为物体所受到的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。

根据动量定理,可以得出以下结论:1. 外力对物体的作用时间越长,物体的动量变化越大。

2. 给定外力作用时间不变的情况下,物体的质量越大,其动量的变化越小。

3. 给定物体质量不变的情况下,外力的大小越大,物体的动量变化越大。

二、动量守恒定律动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的原理。

在封闭系统中,物体之间发生相互作用,它们的动量之和保持不变。

根据动量守恒定律,可以得出以下结论:1. 在没有外力作用的封闭系统中,物体的总动量保持不变。

2. 当物体发生碰撞或相互作用时,只要没有外力干扰,物体的动量总和保持不变。

3. 动量的守恒还适用于多个物体之间的相互作用,无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞。

应用动量守恒定律,可以对各种现象进行解释,例如:1. 汽车碰撞:当两辆车发生碰撞时,它们的合动量在碰撞前后保持不变,因此可以用动量守恒定律来分析和解释碰撞过程。

2. 运动员跳远:运动员在起跳瞬间通过腿部发力,推动自己前进。

由于系统是封闭的,跳远过程中动量守恒,从而产生更大的跳远距离。

3. 火箭喷气推进:火箭通过排出高速喷射的气体,产生反冲力推动自身前进。

根据动量守恒,喷气气体的动量变化与火箭的动量变化相互抵消,从而实现火箭的推进。

综上所述,动量定理和动量守恒定律是物理学中对物体运动和相互作用过程进行描述的重要原则。

了解和应用这些定律,可以更好地理解和解释物体的运动行为,对各种物理现象进行分析和解决问题。

动量动量守恒定律知识点总结

动量动量守恒定律知识点总结

动量动量守恒定律知识点总结
一、动量
定义:动量,又称线性动量,是描述物体运动状态的物理量,其定义为物体的质量和速度的乘积,用符号p表示。

动量是一个矢量,它的方向与速度的方向相同。

动量的国际单位制中的单位是kg·m/s,量纲为MLT⁻¹。

基本性质:
动量是矢量,具有大小和方向。

质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。

动量是一个守恒量,在封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量将保持不变。

动量是机械运动传递的量度,反映了物体运动的趋势和状态。

二、动量守恒定律
定义:动量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的守恒定律之一。

它表明,如果一个系统不受外力作用,或者所受外力之和为零,那么这个系统的总动量将保持不变。

守恒条件:
系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)。

系统内力远大于外力(近似条件)。

在某个方向上,外力之和为零,那么在这个方向上动量守恒。

适用范围:动量守恒定律不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动。

无论内力是什么性质的力,只要满足守恒条件,动量守恒定律总是适用的。

三、动量守恒定律的应用
动量守恒定律在物理学中有广泛的应用,例如碰撞问题、爆炸现象、火箭发射等。

通过运用动量守恒定律,可以求解出碰撞后的速度、火箭发射的速度等问题。

综上所述,动量及动量守恒定律是物理学中的基本概念和定律,对于理解物体的运动状态和相互作用具有重要意义。

在实际应用中,需要结合具体情境和问题进行分析和求解。

动量及动量守恒定律

动量及动量守恒定律

3-2、动F量守0恒, d定P律
0,
P
C
(常矢量)
dt

Pi mivi C
i
i
一个质点系所受的合外力为零时,这一
质点系的总动量就保持不变。
—— 这就是动量守恒定律,其条件是:
系统所受合外力为零: F外 0
注意:
1、动量守恒定律只
适用于惯性系。定律中的速度应 ===是对同一惯性系
dP1
dt dP2
dt
dP2 dt
• n个质点的系统
由于内力总是成对出现的,其矢量和为零。所以:
i
Fi
d dt
i
Pi
以 F 和 P 表示系d统P的合外力和总动量,上式可写为:
F
dt
由此可得“质点系的动量定理”:
Fdt dP 微分形式
t2
Fdt
P2
dP
P
积分形式
t1
1 t
Fx
mv2x mv1x t
增大作用时间,缓冲Fra bibliotek4、质点系的动量定理
一、质点系的动量定理 质点系(内力 f、外力F )
• 两个质点( m1 : f , F1
m2 : f ', F2
两式相加
f f'
m1F、F12m2ff)'的dd系ddPPtt12统
F1 f
F1
F2
F2
f ' dP1 dt
o
绳铅直地悬挂着,绳的下端刚
好触到水平桌面上,如果把绳
的上端放开,绳将落在桌面上。
试证明:在绳下落的过程中,
任意时刻作用于桌面的压力,
等于已落到桌面上的绳重力的
x

动量与动量守恒

动量与动量守恒

动量与动量守恒动量是物体运动的重要性质,它描述了物体运动的速度和质量对运动的影响。

动量守恒定律是自然界中一项重要的物理定律,它指出,在封闭系统中,总动量在时间推移中保持不变。

本文将探讨动量的概念、动量守恒定律及其应用。

一、动量的概念动量是描述物体运动的物理量,用字母"P"表示,它等于物体的质量乘以其速度。

动量的公式可以表示为P = m * v,其中m代表物体的质量,v代表物体的速度。

动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。

二、动量守恒定律动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的物理定律。

封闭系统是指不受外部力或物体影响的系统。

根据动量守恒定律,在封闭系统中,总动量在时间推移中保持不变。

换句话说,当没有外力作用于系统时,系统的总动量保持恒定。

三、动量守恒定律的应用动量守恒定律在许多物理问题中有着广泛应用。

下面分别介绍动量守恒定律在碰撞和火箭推进中的应用。

1. 碰撞中的动量守恒在碰撞中,物体之间会相互作用,产生动量的转移或改变。

根据动量守恒定律,碰撞前后物体的总动量是相等的。

这意味着如果一个物体获得了动量,那么另一个物体将失去相同大小的动量。

碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种情况。

- 完全弹性碰撞:在完全弹性碰撞中,碰撞物体之间的动能完全转化为动量,并且在碰撞后物体的速度改变方向但不改变大小。

这种碰撞常见于理论推导中或在理想条件下的情况。

- 非完全弹性碰撞:在非完全弹性碰撞中,碰撞物体之间的动能损失,部分动能被转化为变形或其他形式的能量。

这种碰撞在现实世界中更为常见。

2. 火箭推进中的动量守恒火箭推进原理基于动量守恒定律。

火箭通过排放燃料和推进气体来产生向反方向的推力,实现推进。

根据动量守恒定律,当火箭底部以高速排出燃料与气体时,火箭就会向相反的方向获得相等大小的动量。

火箭推进中使用的喷气推进和火箭发动机等技术都是基于动量守恒定律的应用。

这些技术在航天领域、导弹技术以及船舶推进等方面有着广泛的应用。

物体的动量和动量守恒定律

物体的动量和动量守恒定律

物体的动量和动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量之一,它描述了物体运动的特征和变化。

本文将介绍物体的动量以及动量守恒定律,并探讨其在日常生活和科学研究中的应用。

一、动量的定义和计算动量是物体运动的特征之一,它由物体的质量和速度共同决定。

动量的定义为物体的质量乘以其速度,用公式表示为:动量 = 质量 ×速度动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s),在国际单位制中被广泛使用。

通过计算物体的动量,我们可以了解物体的运动状态和变化。

二、动量守恒定律的基本原理动量守恒定律是物理学中的重要定律之一。

它指出,在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统内物体的总动量保持不变。

换句话说,物体的动量在系统内的转移和变化是相互抵消的,总动量保持恒定。

动量守恒定律表明,当一个物体的动量发生变化时,必然有其他物体的动量发生相应的变化。

这种变化可以是物体之间的相互碰撞,也可以是外力对物体的作用。

无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞,动量守恒定律都成立。

三、动量守恒定律在日常生活中的应用动量守恒定律在日常生活中有许多应用。

例如,我们常见的汽车碰撞事故中,动量守恒定律可以帮助我们分析事故发生的原因和结果。

当两辆车相撞时,它们的动量发生变化,根据动量守恒定律,我们可以推断出碰撞前后车辆的速度和方向。

此外,动量守恒定律还可以解释许多其他现象,如体育运动中的撞击和抛掷。

篮球运动中,球员在投篮时需要控制自己的动量,使得球能够准确地进入篮筐。

这就需要运用动量守恒定律来计算投篮时的速度和角度。

四、动量守恒定律在科学研究中的应用动量守恒定律在科学研究中也有广泛的应用。

例如,在天体物理学中,科学家利用动量守恒定律来研究星系的运动和演化。

通过观测天体的运动轨迹和速度,科学家可以推断出它们的质量和动量。

此外,在粒子物理学中,动量守恒定律也发挥着重要作用。

通过对粒子之间的相互作用和碰撞进行精确测量,科学家可以验证动量守恒定律,并进一步探索物质的基本结构和性质。

动量定理与动量守恒定律

动量定理与动量守恒定律

质点系总动量不随时间改变 P
p
i 1
N
i
常矢量
——质点系动量守恒定律
注意 1. 区分外力和内力
内力仅能改变系统内某个物体的动量,但不能改变系 统的总动量。
第4章 动量和角动量
2.5 动量定理与动量守恒定律
2. 合外力沿某一方向为零: 该方向上的动量守恒
(尽管总动量不守恒)
p const.
第4章 动量和角动量
2.5 动量定理与动量守恒定律
例 质量分别为 和 的小孩在光滑的平面 上通过一条轻绳彼此拉对方。设他们开始时静止, 相距为l,问他们在何处相遇?
解 设t=0时刻,两小孩分别处于 和 。 在水平方向上,系统不受外力作用,因此水平方向上动 量守恒,即 由此得
第4章 动量和角动量
2.5 动量定理与动量守恒定律
F
i 1 i i 1 j i
N
N
dpi d N fij pi dt i 1 i 1 dt
N
第4章 动量和角动量
2.5 动量定理与动量守恒定律
三 动量守恒定律

i
tf
ti
Fi dt Pf Pi
i i
若(1)质点系所有质点不受外力; (2)质点系所受合外力为零;
2.5 动量定理与动量守恒定律
一 质点的动量定理
Fdt dp
定义冲量
力在时间上的积累效应 力 F 在 t t+dt 时间内 给质点的冲量.
dI Fdt
在有限时间内

Pf P i
tf dP Fdt
ti
ti
tf Pf P i I= Fdt

动量定理动量守恒定律

动量定理动量守恒定律
解P:P(1P01)00建(5立tiˆ01坐0F标2dttˆ系j)dOtXYEk25求012iˆm:v120P0,ˆjE2Pmk2,(Ik,gA m s1 )
5t 2 iˆ t 2 ˆj 2
2502 1002 2102
3.63103(J )
(2)求10秒内作用力的冲量及作的功
依冲量的定义:
t2 t1
Fi dt=
p2 p1
dpi
miv2i
mi v1i
t2 t1
Fi dt=
p2 p1
dpi
miv2i
mi v1i
因为时间相同,有:
( t2 t1
Fi )dt
miv2i
mi v1i
把作用力分为外力和内力,则:
(t2
统内的动量可以相互转移,但它们的总和保持不变。
2. 若合外力不为 0,但在某个方向上合外力分量为0, 则在该方向上动量守恒。
3.自然界中不受外力的物体是没有的,但如果系统的内力 >>外力,可近似认为动量守恒。在碰撞、打击、爆炸等
相互作用时间极短的过程中,往往可忽略外力。
4、注意区别 Fi外 0 与 Fi外dt 0
应用该定理应注意:
t2
实际中常用分量式: 对于
F c
Fxdt mv2x mv1x
t1
Fxt mv2x mv1x
t2
Fydt mv2y mv1y
Fyt mv2y mv1y
t1
t2
Fzdt mv2z mv1z
Fzt mv2z mv1z
t1
上式说明:某一方向的冲量只改变该方向的动量.
I
10 Fdt
0
Y m
Fi外)dt P2 P1 P

简述质点系的动量定理及动量守恒定律

简述质点系的动量定理及动量守恒定律

动量是物体运动状态的一种量度,它与物体的质量和速度成正比。

质点系的动量定理和动量守恒定律是描述物体运动规律的重要定律,对于理解和研究物体的运动具有重要意义。

本文将从简述质点系的动量定理开始,逐步深入探讨动量守恒定律,希望能够为读者提供一份深入浅出的参考。

1. 质点系的动量定理质点系的动量定理是描述质点系受力情况下动量的变化规律的定理。

根据牛顿第二定律,质点系的动量定理可以表述为:当一个质点系受到合外力时,它的动量随时间的变化率等于合外力的作用,即\[ \frac{d\vec{p}}{dt}=\vec{F} \]其中,\[ \vec{p} \]代表质点系的动量,\[ \vec{F} \]代表合外力的矢量。

这个定理表明了力对物体动量的影响,是经典力学中非常重要的基本定律之一。

2. 动量守恒定律当质点系受到合内力作用时,它的动量不会发生改变,这就是动量守恒定律的基本内容。

对于一个封闭系统来说,合内力为零,因此动量守恒定律可以表述为:在一个封闭系统内,当没有合外力作用时,质点系的动量保持不变,即\[ \vec{p}_1 + \vec{p}_2 + \cdots + \vec{p}_n = \vec{p}_1' +\vec{p}_2' + \cdots + \vec{p}_n' \]其中,\[ \vec{p}_i \]代表质点i的初始动量,\[ \vec{p}_i' \]代表质点i的最终动量。

动量守恒定律是一个非常重要的物理定律,它对于理解和分析自然界中的各种物理现象具有重要作用。

3. 个人观点和理解动量定理和动量守恒定律的提出和应用,使我们能够更深入地理解物体运动规律,并且在工程技术和自然科学研究中得到了广泛的应用。

在实际生活中,通过对动量定理和动量守恒定律的应用,我们可以更好地理解交通事故、火箭发射和碰撞实验等现象。

这些定律的深入理解和应用,有助于我们更加科学地分析和解决相关问题。

简述动量定理和动量守恒定律的含义

简述动量定理和动量守恒定律的含义

简述动量定理和动量守恒定律的含义动量是系统总能量和总动能的度量。

动量守恒定律可以表述为:总动量不变,总能量等于系统内各分子动能之和。

1,动量与速度的关系1,动量与速度的关系所以,对于相同速度的运动物体来说,它们所受到的合外力是相等的。

此时动量就与速度有关了,因此速度与动量成正比例关系,即当速度一定时,质量越大,动量越大,反之亦然。

2,动量与加速度的关系加速度是描述速度变化快慢的物理量,实际上只要求加速度的大小或方向与速度变化的快慢有关就可以了。

一般地,质点的初始加速度为零,而加速度方向随着速度增加而发生变化。

因此,只要我们知道了物体的加速度和加速度的大小就可以得出物体的速度。

物体的速度通常用字母V表示,并记为c。

由于V为矢量,其方向由a(矢量)决定。

3,牛顿第二定律动量定理与动量守恒定律的区别动量定理是牛顿运动定律的重要结论之一。

动量守恒定律可以表述为:总动量不变,总能量等于系统内各分子动能之和。

这里的“总”、“总动量”都是动量定理中的专业术语。

动量定理不仅在动量守恒定律中起重要作用,在动量守恒定律中也占据十分重要的位置。

下面我们以动量守恒定律为基础来介绍动量定理。

动量守恒定律又称能量守恒定律,是自然界普遍存在的规律之一。

它最早由法国数学家库仑提出,后来德国物理学家克劳修斯和开尔文根据实验推导出来。

后人在此基础上总结出质量守恒定律、能量守恒定律。

1,动量定理:不受外力作用的系统的总动量保持不变。

2,动量守恒定律:不受外力作用的系统的总动量等于系统内各部分的动能之和。

3,牛顿第二定律动量守恒定律的证明第一步,先将全系统分成大小不变的系统,再把这些系统的总动量看做总动量的一部分,将一个物体放在一个系统中,然后取一小球代替被测量的物体,最后研究这两个系统中总动量的变化。

将两个系统所组成的系统进行受力分析,求出系统的总动量。

把小球重新安放回原处。

注意:如果总动量变化,则力和动量都必须变化。

4,动量定理及动量守恒定律对牛顿第二定律的应用可以使用动量定理证明,同时也可以使用动量守恒定律证明,但二者的应用条件不同,请注意!。

动量及动量守恒定律

动量及动量守恒定律

动量1.动量、动量变化量和冲量 (1)动量P :①物理意义:描述物体状态的物理量,状态量,与某时刻对应。

②定义:运动物体的质量与速度的乘积。

③表达式:P=mv 单位:④标矢性:矢量,方向与物体运动方向(速度方向)一致。

(2)动量变化量ΔP :①物理意义:描述某段时间内动量的变化,过程量。

②定义:某状态与初状态动量的差值。

③表达式:ΔP=12-P P 单位:④标矢性:矢量,用平行四边形定则处理。

(3)冲量I :①物理意义:物体动量变化的原因,反应力对时间积累效果的物理量,过程量。

②定义:力和力的作用时间的乘积叫这个力在这段时间内的冲量。

③表达式:I=Ft 单位:④标矢性:矢量,恒力冲量的方向与力的方向一致。

⑤:变力冲量的求解:方法一:F-t 图像的面积;方法二:动量定理。

2.动量定理:(1)内容: 物体在运动过程中动量变化量等于这段时间物体所受合力的总冲量。

(2)表达式:Ft=m (12v -v )(3)注意:①F 为合力;②公式为矢量运算(4)适用范围:恒力变力都适用;单个物体,系统都适用;直线曲线都适用。

3.动量守恒定律:(1)内容:一个系统不受外力或所受外力矢量和为零,则这个系统动量守恒。

(2)表达式:(3)注意:公式为矢量运算。

(4)适用范围:系统不受外力或所受外力矢量和为零;当系统内力远大于外力时(即作用时间极短时); 系统在某个方向上也可以动量守恒。

4.碰撞:(1)定义:指运动的物体相遇时,在极端的时间内它们的运动状态发生显著变化。

(2)特点:发生突然且时间极短;内力远大于外力。

(3)规律:①碰撞过程遵循动量守恒定律;②碰撞过程系统总动能不可能增加; ③列式子时,初末状态为碰撞前后那一时刻所处的状态。

(4)种类:①弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒的碰撞。

②非弹性碰撞:碰撞过程中动能不守恒的碰撞。

③完全非弹性碰撞:碰后两物体结合在一起,动能损失最大的碰撞。

5.反冲:(1)定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。

完整版)动量、动量守恒定律知识点总结

完整版)动量、动量守恒定律知识点总结

完整版)动量、动量守恒定律知识点总结龙文教育动量知识点总结一、对冲量的理解冲量是力在时间上的积累作用,可以用公式I=Ft计算XXX或平均力F的冲量。

对于变力的冲量,常用动量定理求。

对于合力的冲量,有两种求法:若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为XXX,则I合=F合.t;若不同阶段受力不同,则I合为各个阶段冲量的矢量和。

二、对动量定理的理解动量定理指出,冲量等于物体动量的变化量,即I合=Δp=p2-p1=mΔv=mv2-mv1.冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。

需要注意的是,ΔP的方向由Δv决定,与p1、p2无必然的联系,计算时先规定正方向。

三、对动量守恒定律的理解动量守恒定律指出,相互作用的物体所组成的系统的总动量在相互作用前后保持不变。

需要注意的是,动量守恒定律的条件有三种:理想条件、近似条件和单方向守恒。

在满足这些条件的前提下,可以应用动量守恒定律求解问题。

四、碰撞类型及其遵循的规律碰撞类型包括一般的碰撞、完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞。

对于这些碰撞类型,需要遵循相应的规律,如系统动量守恒、系统动能守恒等。

需要特别注意的是,在等质量弹性正碰时,两者速度交换,这是根据动量守恒和动能守恒得出的结论。

五、判断碰撞结果是否可能的方法判断碰撞结果是否可能,需要检查碰撞前后系统动量是否守恒,系统的动能是否增加,以及速度是否符合物理情景。

动能和动量之间的关系是EK=p=2mEK/2m。

六、反冲运动反冲运动是指静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象。

在反冲运动中,系统动量守恒。

人船模型是反冲运动的典型例子,需要满足动量守恒的条件。

七、临界条件处理“最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的关键是,系统各组成部分具有共同的速度v。

八、动力学规律的选择依据在选择动力学规律时,需要根据题目涉及的时间t和物体间相互作用的情况进行选择。

如果涉及时间t,优先选择动量定理;如果涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒。

动量与动量守恒定律

动量与动量守恒定律

动量与动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量之一,它描述了物体运动的特征。

而动量守恒定律是描述物体在相互作用过程中动量守恒的基本原理。

本文将介绍动量的概念及其守恒定律的原理,并探讨几个与动量相关的实例。

一、动量的概念动量是物体运动的物理量,定义为物体的质量乘以其速度。

换句话说,动量等于物体的质量乘以它的速度。

动量(p)= 质量(m) ×速度(v)动量的单位是kg·m/s,表示一个物体运动过程中所具有的动量大小。

动量的方向与所描述的物体运动方向一致。

在物理学中,动量定理是一个重要的定理,它表示力是动量的变化率。

力的大小等于动量变化量与时间的比值。

力(F)= 动量的变化(Δp)/ 时间的变化(Δt)= Δp/Δt二、动量守恒定律的原理动量守恒定律是自然界存在的一个基本定律,它描述了物体在相互作用过程中动量守恒的现象。

即系统中物体的总动量在相互作用前后保持不变。

动量守恒定律可用以下公式表示:m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'其中,m₁、m₂为相互作用的两个物体的质量,v₁、v₂为它们的初始速度,v₁'、v₂'为它们的最终速度。

根据动量守恒定律,当两个物体之间发生碰撞时,它们的总动量保持不变。

如果没有外力的作用,系统中的动量之和将保持不变。

三、动量守恒定律的应用实例1. 碰撞实例当两个物体发生碰撞时,动量守恒定律可以用来推导碰撞后物体的速度变化。

例如,当一个小球碰撞到另一个静止的小球时,根据动量守恒定律,可以得到两个小球的最终速度。

2. 火箭推进实例火箭的推进原理也可以用动量守恒定律来解释。

火箭在发射时会喷射燃料气体,由于喷射速度和质量变化,使得系统的总动量保持不变。

火箭的推进力正是由于高速喷射的气体产生的反作用力,根据牛顿第三定律。

3. 跳伞实例跳伞时,人体从飞机上跳下,由于人体产生向下的加速度,动量守恒定律保证了人体和降落伞系统总动量守恒。

动量守恒与动量定理

动量守恒与动量定理

动量守恒与动量定理动量是一个物体的运动状态的量度,它是由物体的质量和速度决定的。

在物理学中,动量守恒是指在一个封闭系统中,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。

动量定理是指当有外力作用时,物体的动量变化率等于外力的大小乘以作用时间。

1. 动量守恒动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的基本原理。

当一个封闭系统内没有外力作用时,系统的总动量保持不变。

例如,考虑一个封闭系统,由两个物体组成。

初始时,物体1的质量为m1,速度为v1;物体2的质量为m2,速度为v2。

根据动量的定义,物体1的动量为p1 = m1v1,物体2的动量为p2 = m2v2。

根据动量守恒定律,系统的总动量为p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2。

当没有外力作用时,系统的总动量保持不变,即p = m1v1 + m2v2 = 常量。

动量守恒定律在物理学中有广泛的应用。

例如,在碰撞问题中,我们可以利用动量守恒定律来求解物体碰撞后的速度或方向的变化。

2. 动量定理动量定理是描述物体在外力作用下动量变化的基本原理。

动量定理表明,物体的动量变化率等于外力的大小乘以作用时间。

设物体质量为m,速度为v。

根据动量的定义,物体的动量为p = mv。

当物体受到外力F作用时,根据牛顿第二定律F = ma,可以得到物体的加速度为a = F/m。

将加速度代入动量定义式中,可得物体的动量变化率为dp/dt = m(dv/dt) = m(a) = F。

动量定理表明,物体的动量变化率等于外力的大小。

动量定理在解决物体的运动问题中非常有用。

通过计算外力对物体的作用时间,我们可以确定物体动量的变化情况。

例如,在推动物体的问题中,我们可以利用动量定理来计算所需的外力大小和作用时间。

3. 动量守恒与动量定理的关系动量守恒定律和动量定理是相互关联的。

当没有外力作用时,系统的总动量保持不变,即动量守恒成立。

当有外力作用时,根据动量定理,物体的动量会发生变化。

在一个封闭系统中,如果没有外力作用,根据动量守恒定律,系统的总动量保持不变。

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动量与动量守恒定律
动量是物体运动状态的量度,它与速度和质量密切相关。

在物理学中,动量守恒定律是一项重要的基本定律,它描述了一定系统内部物体的总动量在没有外力作用下保持不变。

本文将介绍动量的概念、动量守恒定律以及其应用。

一、动量的定义与计算公式
动量是对物体运动性质的衡量,它的定义为物体的质量乘以其速度。

数学表达式为:动量(p) = 质量(m) ×速度(v)。

动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。

二、动量守恒定律的基本原理
动量守恒定律是指在没有外力作用的封闭系统内,物体的总动量保持不变。

换句话说,如果一个物体在受到其他物体的作用力之后速度发生了改变,那么其他物体的速度和动量也会相应地发生改变,但所有物体的动量之和保持不变。

三、动量守恒定律的应用场景
动量守恒定律可以应用于多种现实场景中。

以下是几个例子:
1. 汽车碰撞:两个反方向行驶的汽车相撞,根据动量守恒定律,两车碰撞前后的总动量相等。

如果一个汽车的动量增加,那么另
一个汽车的动量则减小。

这意味着碰撞后两车的总动量与碰撞前
相同。

2. 中子反射:在核反应堆中,中子与镜子的碰撞被用来控制核
反应的过程。

中子撞击镜子后会发生反射,根据动量守恒定律,
中子和镜子的总动量在碰撞前后保持不变。

3. 火箭推进:当火箭发射时,燃料被喷出作为反作用力,推动
火箭上升。

根据动量守恒定律,火箭和喷出的燃料的总动量保持
不变。

四、动量守恒定律的数学表达
动量守恒定律可以用数学表达式来表示。

假设一个系统由两个
物体组成,在初始状态下,物体1的质量为m₁,速度为v₁;物
体2的质量为m₂,速度为v₂。

则根据动量守恒定律,可以得到
以下公式:
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'
其中,v₁'和v₂'分别为碰撞后物体1和物体2的速度。

五、动量守恒定律的局限性
尽管动量守恒定律在许多情况下都能很好地解释物体的运动,
但它也存在一定的局限性。

例如,在微观尺度下,原子和分子之
间的相互作用可能导致动量的转移或损失,使得总动量不再守恒。

此外,在高速运动或极端条件下,相对论效应也会对动量守恒定
律产生一定的修正。

综上所述,动量是对物体运动状态的描述,动量守恒定律描述
了没有外力作用时物体总动量的保持不变。

动量守恒定律在多个
实际情景中得到了应用,如汽车碰撞、中子反射和火箭推进等。

虽然动量守恒定律具有广泛适用性,但在一些特殊情况下存在一
定的局限性。

深入理解和应用动量守恒定律对于研究物体运动以
及解决实际问题具有重要的意义。

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