动量定理中涉及变力冲量问题咋求解-高三物理答疑
动量定理中涉及变力冲量问题咋求解-高三物理答疑
动量定理的内容与公式
动量定理内容:一段时间内,物体所受合力的冲量,等于物体的动量变化。
动量定理公式:Ft=mv-mv0=p-p0 该公式等价于或Ft=△p
由此看出冲量是力在时间上的积累效应,对应动量的变化。动量定理公式中的F,是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。F可以是恒力,也可以是变力。
变力冲量的求解
物理自诊断专题38第2题中,安全带平均冲击力就是变力,这个冲量I要借助动量定理来求解。过程中有两个里做冲量,除了安全带受到的力,还有人自身的重力。因此,如果取向下为正方形,mgt-I=0-mv;这样就可以通过动量定理来计算变力的冲量了。
使用动量定理解题步骤
(1)明确研究对象和研究过程。研究对象一般是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此当研究对象为质点组时,不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。
(3)规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。同样在动量守恒定律解题中,规定正方向也是非常重要的一个步骤。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或选定方向上各外力在各个运动阶段的冲量的矢量和)。
(5)根据动量定理列式,并结合题意条件,列出其他补充方程,构成方程组,代数数据进行求解运算。最后王尚老师提醒如果题中要求的是冲量,或者是动量,同学们务必在答案后注明其方向性。这是很容易丢分的一个地方。
动量定理永远都成立
在经典力学范围内动量定理没有条件限制,即永远都是成立的。
而对比来看动量守恒定律与机械能守恒定律都是有前提条件的。