第1讲 动量 动量定理
考点一 冲量及动量变化的计算
【典例1】(多选)跳水运动员在跳台上由静止直立落下,落入水中后在水中减速运动到速度为零时并未到达池底,不计空气阻力,则关于运动员从静止落下到水中向下运动到速度为零的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.运动员在空中动量的变化量等于重力的冲量
B.运动员整个向下运动过程中合外力的冲量为零
C.运动员在水中动量的变化量等于水的作用力的冲量
D.运动员整个运动过程中重力冲量与水的作用力的冲量等大反向
【解析】选A、B、D。根据动量定理可知,运动员在空中动量的变化量等于重力的冲量,A项正确;运动员整个向下运动过程中,初速度为零,末速度为零,因此合外力的冲量为零,B项正确;运动员在水中动量的变化量等于重力和水的作用力的合力的冲量,C项错误;由于整个过程合外力的冲量为零,因此运动员整个过程中重力冲量与水的作用力的冲量等大反向,D项正确。
【多维训练】清华大学曾对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验,成为“中华第一撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨,在碰撞过程中,关于安全气囊的保护作用认识正确的是( )
A.安全气囊的作用减小了驾驶员的动量变化
B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率
D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使得动量变化更大
【解析】选C。在碰撞过程中,驾驶员的动量的变化量是一定的,而用安全气囊后增加了作用的时间,根据动量定理Ft=Δp可知,安全气囊减小了驾驶员受到的撞击力,即安全气囊减小了驾驶员的动量变化率。
1.动量、动能、动量变化量的比较:
名称
项目
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动量
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动能
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动量变化量
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定义
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物体的质量和速度的乘积
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物体由于运动而具有的能量
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物体末动量与初动量的矢量差
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定义式
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p=mv
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Ek= mv2
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Δp=p′-p
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矢标性
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矢量
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标量
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矢量
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特点
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状态量
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状态量
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过程量
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关联
方程
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Ek= ,p=
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2.冲量的特点:
(1)时间性:冲量不仅由力决定,还由力作用的时间决定。恒力的冲量等于力与作用时间的乘积。
(2)矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量的变化量方向一致。
(3)作用力和反作用力的冲量一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。
【加固训练】