高中物理选修3-5动量定理
高中物理选修3-5重要知识点总结
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选修3-5知识汇总一、动量1.动量:p =mv {方向与速度方向相同}2.冲量:I =Ft {方向由F 决定}3.动量定理:I =Δp 或Ft =mv t –mv o {Δp:动量变化Δp =mv t –mv o ,是矢量式}4.动量守恒定律:p 前总=p 后总或p =p ’也可以是/22/112211v m v m v m v m +=+ 5.(1)弹性碰撞: 系统的动量和动能均守恒'2'1221121v m v m v m v m +=+ ① 2'222'1122221121212121v m v m v m v m +=+ ② 1211'22v m m m v +=其中:当2v =0时,为一动一静碰撞,此时 (2)非弹性碰撞:系统的动量守恒,动能有损失'2'1221121v m v m v m v m +=+(3)完全非弹性碰撞:碰后连在一起成一整体 共v m m v m v m )(212211+=+,且动能损失最多6. 人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv1 = MV2 (注意:几何关系) 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; 思考1:利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么? 思考2:动量变化Δp 为正值,动量一定增大吗?(不一定) 思考3:两个物体组成的系统动量守恒,其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小吗?动能呢?(不一定)思考4:两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么?思考5:一动一静两个小球正碰撞,入射球和被撞球的速度范围怎样计算?思考6:有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞?有哪些模型可视为人船模型?人船模型存在哪些特殊规律? 思考7:同样是动量守恒,碰撞,爆炸,反冲三者有何不同?(有弹簧的弹性势能或火药的化学能,或者人体内的化学能转化为动能的情况下,总动能增大) 二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说,电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应,1905年,爱因斯坦量解释了光电效应,提出光子说及光电效应方程3、光电效应① 每种金属都有对应的c ν和W 0,入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应 ② 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大(0W h E Km -=ν)。
高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理-(共25张PPT)
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由动量定理:p ' p F t
应用动量定理解题的一般步骤
得: F p ' p = 8.1 4.5究对象和物理过程,(研究对象可以是一个物体,也可以是质点组。研究 过程的各个阶段物体的受力情况可能不同)并对研究对象做出受力分析.
(2)选定正方向,确定在物理过程中研究对象所受合外力的冲量和动量的变化量. (3)由动量定理列等式,统一单位后代入数据求解.
4、量定理的应用 定性分析:在动量变化一定的情况 下,如果需要增大作用力,必须缩短 作用时间.如果需要减小作用力,必 须延长作用时间-------缓冲作用.
包装用的泡沫材料
苹果的包装泡沫网
船沿上的废旧轮胎
摩托车帽里的衬 垫
例4、如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟 着一起运动;若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这种现象的 正确说法是( D )
A、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大
G
F
B、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力小
C、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量小
D、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小
定量计算
例5:蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作
的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下
打击后,反向水平飞回,速度的大小为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为 0.01s,球棒对垒球的平均作用力有多大?
解:取垒球飞向球棒时的方向为正方向
垒球初动量:p mv 0.18 25kg m / s 4.5kg m / s
垒球末动量:p ' mv ' 0.18 45kg m / s 8.1kg m / s
选修3-5 1冲量 动量 动量定理
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动量守恒定律一、冲量和动量(一)知识要点1.动量:按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
2.冲量:按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。
如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
⑶高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。
对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
⑷要注意的是:冲量和功不同。
恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
(二)例题分析例1:质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?例2:一个质量是0.2kg 的钢球,以2m/s 的速度水平向右运动,碰到一块竖硬的大理石后被弹回,沿着同一直线以2m/s 的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?例3:一个质量是0.2kg 的钢球,以2m/s 的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度是45º,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是45º,速度大小仍为2m/s ,用作图法求出钢球动量变化大小和方向?例4(12分)如图所示,在光滑、固定的水平杆上套着一个光滑的滑环,滑环下通过一根不可伸长的轻绳悬吊一重物M ,轻绳长为L ,将滑环固定在水平杆上,给M 一个水平冲量作用,使M 摆动,且恰好刚碰到水平杆。
问(1)M 在摆动过程中,滑环对水平杆的压力的最大值是多少?(2)若滑环不固定,仍给M 以同样大小的冲量作用,则M 摆起的最大高度为多少?二、动量定理(一)知识要点1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
既I =Δp⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。
高中物理选修3-5动量定理-教材分析
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《动量和动量定理》是高中物理新课标教材,选修3-5中,第十六章第二节的内容,是第一节《探究碰撞中的不变量》的延续,也为学习第三节《动量守恒定律》奠定了基础,在知识内容上有承前启后的作用。
《动量和动量定理》为解决力学中的打击、碰撞等问题开辟了新的途径,是牛顿力学的进一步拓展,又为后面章节微观粒子的运动学分析做出良好的铺垫。
它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
同时《动量定理》的知识与人们的日常生产、生活有着密切的联系,学生可以利用简单器材设计有趣的实验来亲身体会与其有关的现象,所以能够激发学生的学习兴趣和探究热情,这对培养学生的学习动机也有非常重要的作用。
高中物理选修3-5公式
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物理选修3-5公式 一、碰撞与动量守恒1、动量:p =mv ,矢量,单位:kg ·m/s2、动量的变化:△p =mv 2-mv 1 (一维) 是矢量减法,一般选初速度方向为正方向3、动量与动能的关系:k mE p 2=,mp E k 22=4、冲量: I =Ft ,矢量,单位:N ·s5、动量定理: I =△p ,或Ft =mv 2-mv 1 (一维)6、动量守恒定律: m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′ (一维) 条件:系统受到的合外力为零.7、实验——验证动量守恒定律: m 1·OP=m 1·ON+m 2·O ′M8、弹性碰撞:没有动能损失021211'v m m m m v +-=,021122'v m m m v +=(牛顿摆中m 1=m 2,故v 1′=0,v 2′=v 0,入射球...损失的动能最多) 9、完全非弹性碰撞:系统..损失的动能最多 m 1v 0=(m 1+m 2)v ′ 10、若m 、M 开始均静止,且系统动量守恒,则:mv 1=Mv 2,ms 1=Ms 2二、波粒二象性 1、光子的能量:λhc hv E == v 为光的频率,λ为光的波长其中h =6.63×10-34J ·s2、遏止电压:km E mv eU ==2max21 3、爱因斯坦光电效应方程:W mv hv +=2max21 4、光源发出的光子数:hcPt n λ=5、康普顿效应——光子的动量:λh p =6、德布罗意波的波长:ph =λm 1m 2v 0三、原子结构之谜1、汤姆生用电磁场测定带电粒子的荷质比:22d B Eh m q= 2、分子、原子的半径约为10-10m 原子核的半径约为10-14m 核子(质子、中子)的半径约为10-15m 3、巴耳末系(可见光区): 5... 4, ,3 ),121(122=-=n nR λ对于氢原子,R =1.097×107m -14、氢原子的能级公式和轨道半径公式: 121E nE n =,12r n r n =其中n 叫量子数,n =1, 2, 3…. E 1=-13.6eV ,r 1=0.53×10-10m5、能级跃迁:hv =E m -E n四、原子核1、剩余的放射性元素质量:21021T t m m ⎪⎭⎫ ⎝⎛=2、剩余的放射性元素个数:21021T t n n ⎪⎭⎫ ⎝⎛= 3、卢瑟福发现质子:H O He N 1117842147+→+ 4、査德威克发现中子:n C He B 101264294+→+e 5、α衰变:e h H T U 422349023892+→6、β衰变:) ( P T 11-2349123490射线v v e a h ++→ 7、居里夫妇发现放射性同位素:nP He A 103015422713+→+l)(e S P 0130143015中微子v i ++→8、爱因斯坦质能方程:2c m E ⋅=,2c m E ⋅∆=∆9、重核的裂变:n 3B K n U 101445680361023592++→+a r 10、轻核的聚变:n H H H 10423121+→+e。
高中物理选修3-5知识点总结
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高二选修3-5总结一,动量定理的理解与应用1.容易混淆的几个物理量的区别(1)动量与冲量的区别:2.动量定理的应用(1)应用I=Δp求变力的冲量。
如果物体受到变力作用,则不能直接用I=F·t求变力的冲量,这时可以求出该力作用下物体动量的变化Δp,即等效代换为变力的冲量I。
(2)应用Δp=F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。
曲线运动中物体速度方向时刻在改变,求动量变化Δp=p′-p需要应用矢量运算方法,比较复杂。
如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换动量的变化。
(3)用动量定理解释现象。
用动量定理解释的现象一般可分为两类:一类是物体的动量变化一定,分析力与作用时间的关系;另一类是作用力一定,分析力作用时间与动量变化间的关系。
分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。
(4)处理连续流体问题(变质量问题)。
通常选取流体为研究对象,对流体应用动量定理列式求解。
3.应用动量定理解题的步骤(1)选取研究对象。
(2)确定所研究的物理过程及其始、末状态。
(3)分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况。
(4)规定正方向,根据动量定理列方程式。
(5)解方程,统一单位,求解结果。
4.动量守恒定律与机械能守恒定律的比较系统动量成立的条件:①系统(或某方向)不受外力作用时,系统(或某方向)动量守恒;②系统(或某方向)受外力但所受外力之和为零,则系统(或某方向)动量守恒;③系统(或某方向)所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统(或某方向)的动量可看成近似守恒;④系统总的来看不符合以上三条中的任意一条,则系统的总动量不守恒。
但是,若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在该方向上动量守恒。
一、黑体辐射(了解)与能量子1.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,叫热辐射。
2.黑体:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体叫黑体。
高中物理选修3-5第一章第1节:动量定理(精品课件)
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C、玻璃杯的动量变化较大
D、玻璃杯的动量变化较快
5、人从高处跳到低处时,为了安全,一般都 是让脚尖先着地,这样做是为了( C ) A、减小冲量 B、减小动量的变化量
C、增长与地面作用时间,从而减小冲力 D、增大人对地面的压强,起到安全作用
课后练习
1.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在 3s内小球的动量变化的大小等于______kg· m/s, 方向______;若将它以10m/s的速度水平抛出, 在3s内小球的动量变化的大小等于 ______kg· m/s,方向______。 2.在光滑水平桌面上停放着A、B小车,其质量 mA=2mB,两车中间有一根用细线缚住的被压 缩弹簧,当烧断细线弹簧弹开时,A车的动量变 化量和B车的动量变化量之比为______。
动量定理的优点:不考虑中间过程,只考 虑初末状态。
例3.质量为m的物体放在水平地面上,在与 水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动, 经时间t速度达到v,在这段时间内拉力F和重 力mg冲量大小分别是 ( )D A.Ft,0
B.Ftcos,
C.mv, D.Ft, 0 mgt
0
F
mg
v
例4.如图所示,质量为2kg的物体沿倾角为 30°高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下滑 到底端的过程中 (g=10m/s2) ,求: (1)重力的冲量;
( J)
若速度变化, ΔEk可能为零
动量与动能间量值关系:
EK
2 1 p 2 mv 2 2m
p
2mEk
例1.两小球的质量分别是m1和m2,且 m1=2m2,当它们的动能相等时,它们 的动量大小之比是 2 : 1 .
【高中物理课件】选修3-5动量定理
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动量定理则只注重初末状态,对于运动过程复杂, 物体受力情况复杂的情况,动量定理的优越性就非 常明确了。
6.杂技演员从5m高处钢丝上跌下,落到安 全网上,经1.2s速度为零,已知演员的质量 是60Kg,接触网到速度减为零的过程中动 量变化了多少?演员受到网的平均作用力?
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是 物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受 的合外力的冲量。
⑵动量定理给出了冲量和动量变化间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
四.动量定理应用
1.利用动量定理解题
EK
1 mv 2 2
p2 2m
p 2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化
动量发 生变化
速度大小改变方向不变 速度大小不变方向改变 速度大小和方向都改变
动能改变 动能不变 动能改变
6.动量的变化△P 1.定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做 物体动量的变化.
P 一定, t 越长, 则F 越小。 P一定, t 越短, 则F 越大。
直接跳在水泥地上行吗?
1
举例说明生活中还有那些现象利用了动量定理?
1
学以致用
(1) 人跳起后,曲腿落地与直腿落地有何不同?
(2)轮船上安装的橡皮轮胎有什么作用? (3)搬运易碎的玻璃物品时为什么要在箱子里放 上泡沫塑料?
2.表达式:△P=P2-P1=mv2-mv1=m·△v.
说明: ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量, 其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.
高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结
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高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容,高中学生需要掌握重点知识点,下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点,希望对你有帮助。
高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。
2. 动量守恒定律的条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。
当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。
即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。
(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。
(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。
3. 动量守恒定律应用中需注意:(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。
在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。
(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。
(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。
(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。
按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。
(1)弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。
选修3-5动量定理动量守恒定律
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mv0
1、冲量(I):在物理学中,物体受到的力与力的作用时间 的乘积叫做力的冲量。I=F · t,单位—牛· 秒(N · s)
它是矢量,方向与力的方向相同。 每个力对应一个冲量,合力对应合力的冲量
2、动量(P):运动物体的质量与它的速度的乘积叫做物体 的动量。P=mv 单位—千克米每秒(kg · ms-1), 它是矢量,方向与速度的方向相同。
因此,上式可以表述为:物体所受的合外力的冲量等于物体动量的 变化。即I=△P (Ft=mv2-mv1) 这个结论叫做动量定理
2018/6/21
二、动量的变化p
1、定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化.
2、表达式:△P = P′- P = mv2-mv1=m△v 3 、动量变化的三种情况:
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
4、同一直线上动量变化的运算:
P
P′ ΔP
2018/6/21
P′ P′
P
P′
5 、如何简化同 一直线上动量 变化的运算?
ΔP
P′ P P′
ΔP
在做题时应该 选择正方向
三、讨论一下动量和动能的关系
1、动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态 2、动量是矢量,动能是标量
2 1 p 3、定量关系 E K m v2 2 2m
p 2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化 动能改变 速度大小改变方向不变 动量发 动能不变 速度大小不变方向改变 生变化 动能改变 速度大小和方向都改变
2018/6/21
四、动量定理的适用范围
1、动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对 于变力,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;
《动量和动量定理》人教版高中物理选修3-5PPT课件
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第16章 动量守恒定律
第2节 动量和动量定理
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人:XXX 时间:2020.5.25
课堂引入
为什么大石碎但人平安?
课堂引入
在上节课探究的问题中,发现碰撞的两个物体,它们的质量和速度的乘积 mv在碰撞前后很可能是保持不变的,这让人们认识到mv这个物理量具有特别 的意义,物理学中把它定义为物体的动量。
的是( C )
A、甲物体受到的冲量大 B、乙物体受到的冲量大 C、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判断
六、动量定理解释生活现象
由Ft=Δp可知: △p一定,t短则F大,t长则F小
课堂小结
一、动量 1. 质量和速度的乘积叫做物体的动量 2. 公式:p = mʋ 3. 动量是矢量,方向与速度方向一致 二、冲量 1. 定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2. 公式:I = Ft 3. 冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三、动量定理 1. 定义:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。 2. 表达式:Ft = p' -p
人教版高中物理选修3-5
第16章 动量守恒定律
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人:XXX 时间:2020.5.25
一、动量(p)
1.概念: 在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。 2.定义式: p = mv 3.单位:千克米每秒,符号是kg ·m/s 4.对动量的理解: (1)矢量性: 矢量,与v同向 (2)瞬时性: 是状态量。
二、动量的变化量 p
1.某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量 p跟初状态的动量 p的矢量差, ′
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动量定理:
1、内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
2、表达式:Ft=p'-p或Ft=mv'-mv。
3、注意:
①动量定理公式是一矢量式,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;
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。
动量变化:
(1)动量变化的表达式:。
(此式为矢量式)。
(2)的求法:
①若在同一直线上,则先规定正方向,再用正负表示然后进行代数运算求解。
②若不在同一直线上,则用平行四边形定则(或三角形定则)求矢量差。
(3)△p的方向:△p的方向与速度的变化量的方向相同。
动量和能量的综合问题的解法:
1.动量的观点与能量的观点
(1)动量的观点:动量定理和动量守恒定律。
(2)能量的观点:动能定理和能量守恒定律。
这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变,它无需对过程是怎样变化的细节进行深入的研究,而关心的是运动状态变化即改变的结果量及其引起变化的原因,简单地说,只要知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功,即可对问题求解。
2.利用动量观点和能量观点解题时应注意的问题动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可写出分量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量表达式,绝无分量表达式。