2022版新高考物理：選擇性必修 第一冊(cè) 第六章 第1講 動(dòng)量動(dòng)量定理

新高考物理：第六章動(dòng)量和動(dòng)量定理本章將探討動(dòng)量的概念及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。動(dòng)量是物體質(zhì)量和速度的乘積,是一個(gè)重要的物理量。動(dòng)量定理描述了外力對(duì)物體動(dòng)量變化的關(guān)系,對(duì)分析各種碰撞和沖擊過程都有重要意義。byJerryTurnersnull一、動(dòng)量的定義定義動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)物理量。它等于物體的質(zhì)量乘以它的速度。公式動(dòng)量的公式為p=mv，其中p表示動(dòng)量，m表示質(zhì)量，v表示速度。單位動(dòng)量的單位是牛頓秒(N·s)或公斤米每秒(kg·m/s)。動(dòng)量的定義動(dòng)量是一個(gè)向量物理量,等于物體質(zhì)量與速度的乘積。動(dòng)量描述了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),反映了物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)周圍物體的作用能力。動(dòng)量的大小由物體的質(zhì)量和速度共同決定,方向與速度方向一致。動(dòng)量的單位為牛頓·秒(N·s)或千克·米/每秒(kg·m/s)。動(dòng)量的單位動(dòng)量的單位是牛頓-秒(N·s)。由于動(dòng)量是質(zhì)量與速度的乘積，其單位可以表示為千克-米每秒(kg·m/s)。在物理學(xué)中，動(dòng)量是一個(gè)重要的物理量，用于描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它是質(zhì)量與速度的乘積，反映了物體在運(yùn)動(dòng)過程中的慣性。動(dòng)量定理動(dòng)量定理是描述力和動(dòng)量變化關(guān)系的基本定律。它指出，外力對(duì)物體施加的沖量等于物體動(dòng)量的變化量。這一定律廣泛應(yīng)用于各種運(yùn)動(dòng)分析和沖擊過程的研究中。動(dòng)量定理的表述動(dòng)量定理可以表述為：力對(duì)物體產(chǎn)生的沖量等于物體動(dòng)量的變化量。即F·Δt=m·Δv，其中F為作用在物體上的力，Δt為力作用的時(shí)間間隔，m為物體質(zhì)量，Δv為物體速度的變化量。動(dòng)量定理表明，外力對(duì)物體的作用會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)量發(fā)生變化。根據(jù)此定理可以分析各種碰撞和外力作用下的動(dòng)量變化規(guī)律。動(dòng)量定理的物理意義動(dòng)量定理描述了外力對(duì)封閉系統(tǒng)的動(dòng)量變化關(guān)系。它表明，封閉系統(tǒng)的動(dòng)量變化率等于作用在該系統(tǒng)上的合外力。這意味著，外力可以改變系統(tǒng)的動(dòng)量大小和方向。動(dòng)量定理反映了牛頓第二定律的定量表述。它為分析和預(yù)測(cè)動(dòng)量變化提供了有效工具，在機(jī)械碰撞、火箭發(fā)射等實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理不僅在理論上具有重要意義,在實(shí)際應(yīng)用中也廣泛存在。以下將探討動(dòng)量定理在不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。碰撞過程中的動(dòng)量守恒在碰撞過程中，動(dòng)量是守恒的。也就是說，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。這是因?yàn)樵谂鲎策^程中,外力做的功為零,滿足動(dòng)量守恒定律。無論兩物體是彈性碰撞還是非彈性碰撞,總動(dòng)量都保持不變。這是動(dòng)量定理的一個(gè)重要應(yīng)用。碰撞過程中的動(dòng)量變化碰撞過程中,物體的動(dòng)量發(fā)生變化。受力作用會(huì)導(dǎo)致物體的速度和方向發(fā)生改變。碰撞過程中,動(dòng)量的總量是守恒的。無論物體如何相互作用,整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量總和保持不變。碰撞過程中,動(dòng)量的轉(zhuǎn)移可以體現(xiàn)在力的作用上。迎面而來的物體會(huì)給目標(biāo)物帶來沖擊力,導(dǎo)致它的動(dòng)量發(fā)生改變。碰撞過程中的動(dòng)量轉(zhuǎn)移碰撞過程中，兩物體的動(dòng)量發(fā)生變化，這種動(dòng)量的變化就是動(dòng)量的轉(zhuǎn)移。動(dòng)量轉(zhuǎn)移的大小等于兩物體動(dòng)量變化的絕對(duì)值之和。這意味著動(dòng)量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。動(dòng)量轉(zhuǎn)移的方向與兩物體動(dòng)量變化方向相同。這說明動(dòng)量是沿著兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)移的。動(dòng)量定理的推導(dǎo)通過對(duì)牛頓第二定律和動(dòng)量之間的關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo),可以得到動(dòng)量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。這一過程有助于深入理解動(dòng)量定理的物理意義和應(yīng)用。牛頓第二定律與動(dòng)量定理的關(guān)系牛頓第二定律可以描述力對(duì)物體的加速度的關(guān)系，即力等于質(zhì)量乘以加速度。動(dòng)量定理則關(guān)注物體在一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化，即力對(duì)物體動(dòng)量的影響。通過積分可以得到動(dòng)量定理的微分形式與積分形式，這樣就建立了牛頓第二定律和動(dòng)量定理之間的數(shù)學(xué)聯(lián)系。動(dòng)量定理的微分形式動(dòng)量定理有兩種形式:微分形式和積分形式。微分形式表示了外力對(duì)物體動(dòng)量變化的瞬時(shí)關(guān)系。通過對(duì)牛頓第二定律進(jìn)行微分推導(dǎo),可以得到動(dòng)量定理的微分形式。這種形式更加貼近物理實(shí)際,能更好地描述動(dòng)量的變化過程。動(dòng)量定理的微分形式可以用于分析瞬時(shí)動(dòng)量變化,為動(dòng)量分析提供了更精確的數(shù)學(xué)工具。它為我們研究物體受力情況下的動(dòng)量變化提供了理論基礎(chǔ),為實(shí)際問題的分析和解決奠定了基礎(chǔ)。動(dòng)量定理的積分形式動(dòng)量定理可以表達(dá)為積分形式。這種形式便于分析動(dòng)量在時(shí)間上的變化規(guī)律。積分形式還可以用于求解實(shí)際問題中的動(dòng)量變化。動(dòng)量定理的例題分析通過分析典型的動(dòng)量定理應(yīng)用案例,幫助學(xué)生深入理解并靈活運(yùn)用動(dòng)量定理解決實(shí)際問題。包括拋體運(yùn)動(dòng)、彈簧沖擊和碰撞過程等場(chǎng)景中動(dòng)量變化的分析。拋體運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量變化拋體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量保持不變。但由于重力加速度的作用，拋體的速度不斷變化。根據(jù)動(dòng)量定義，拋體的動(dòng)量也會(huì)隨著速度的變化而發(fā)生變化。彈簧沖擊過程中的動(dòng)量變化當(dāng)物體與彈簧發(fā)生沖擊時(shí),會(huì)引起物體動(dòng)量的變化。彈簧沖擊過程中,物體受到彈簧產(chǎn)生的沖擊力作用,根據(jù)動(dòng)量定理，物體的動(dòng)量會(huì)發(fā)生改變。這種動(dòng)量變化不僅與物體質(zhì)量和初速度有關(guān)，還與彈簧剛度和變形量等因素有關(guān)。通過分析彈簧沖擊過程中的動(dòng)量變化，可以了解物體的運(yùn)動(dòng)特征，為設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備提供理論依據(jù)。碰撞過程中的動(dòng)量變化在碰撞過程中,參與碰撞的物體的動(dòng)量會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)動(dòng)量定理,物體動(dòng)量的變化量等于作用于物體的外力的沖量。碰撞過程中,物體之間的相互作用力會(huì)導(dǎo)致動(dòng)量的轉(zhuǎn)移和變化。這種動(dòng)量變化的過程體現(xiàn)了動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量定理的拓展應(yīng)用動(dòng)量定理不僅適用于常見的碰撞和沖擊過程,還可以拓展應(yīng)用到火箭推進(jìn)、氣墊船工作原理和沖擊力測(cè)量等更廣泛的領(lǐng)域中。下面我們將分別探討這些應(yīng)用?；鸺七M(jìn)原理火箭通過動(dòng)量定理實(shí)現(xiàn)推進(jìn),在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體噴出,產(chǎn)生反作用力推動(dòng)火箭升空?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)排出大量高速氣體,根據(jù)動(dòng)量定理,火箭獲得了向上的推力,從而實(shí)現(xiàn)了自身向上的運(yùn)動(dòng)。氣墊船的工作原理氣墊船利用氣墊產(chǎn)生的升力在水面上航行,通過推進(jìn)裝置提供前進(jìn)動(dòng)力。氣墊船的底部設(shè)有帶有孔洞的氣墊板,通過氣泵向氣墊中源源不斷地供給壓縮空氣,形成一個(gè)穩(wěn)定的氣墊將船體托舉起來,使其脫離水面,大幅降低水阻,實(shí)現(xiàn)高速航行。沖擊力的測(cè)量沖擊力是一種高強(qiáng)度短暫作用的力。通過使用專門的測(cè)量?jī)x器可以對(duì)沖擊力進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。常用的測(cè)量方法包括使用壓電傳感器或電阻應(yīng)變片等設(shè)備捕捉瞬時(shí)力值。這種精密測(cè)量可用于研究各種碰撞過程和撞擊事故的力學(xué)特性。本章小結(jié)本章通過介紹動(dòng)量的概念和動(dòng)量定理,深入解析了動(dòng)量在各種物理過程中的應(yīng)用。我們?nèi)媸崂砹藙?dòng)量定理的內(nèi)容與推導(dǎo),并分析了多個(gè)經(jīng)典的動(dòng)量變化相關(guān)例題,幫助學(xué)生更好地理解和掌握動(dòng)量定理的應(yīng)用。本章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)動(dòng)量的定義與單位動(dòng)量定理的表述和物理意義動(dòng)量定理在碰撞過程中的應(yīng)用動(dòng)量定理與牛頓第二定律的關(guān)系動(dòng)量定理的微分形式和積分形式本章重點(diǎn)難點(diǎn)梳理動(dòng)量定理的微分形式和積分形式：動(dòng)量定理包含微分和積分兩種表達(dá)方式,需要理解兩種形式的物理含義及適用條件。動(dòng)量定理在不同運(yùn)動(dòng)情況下的應(yīng)用：例如拋體運(yùn)動(dòng)、彈簧沖擊、碰撞過程中動(dòng)量的變化規(guī)律。動(dòng)量定理的拓展應(yīng)用：如火箭推進(jìn)原