对动量、冲量的理解
1.动量的性质
(1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv表示。
(2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。
(3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取有关。
2.冲量的性质
(1)过程量:冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,取决于力和时间这两个因素,所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
(2)矢量性:冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
3.动量的变化量:是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
[典例] 羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h,假设球飞来的速度为90 km/h,运动员将球以342 km/h的速度反向击回。设羽毛球质量为5 g,击球过程只用了0.05 s。试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。
(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少?
[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点:
(1)求动量变化时要选取正方向,同时注意球的初速度与末速度的方向关系。
(2)动能是标量,动能的变化量等于球的末动能与初动能的大小之差。
[解析] (1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则
p1=mv1=5×10-3× kg·m/s=0.125 kg·m/s
p2=mv2=-5×10-3× kg·m/s=-0.475 kg·m/s,
所以动量的变化量
Δp=p2-p1=(-0.475-0.125)kg·m/s=-0.600 kg·m/s,所以羽毛球的动量变化大小