2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理 Word版含答案第3页

  (1)表达式:Δp=p2-p1。

  (2)矢量性:动量变化量是矢量,与速度变化的方向相同,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。

  (3)物体动量变化的几种情况:

  ①物体做匀速直线运动时,其动量不变--动量的大小和方向都不变。

  ②物体做匀速圆周运动时,其动量时刻改变--动量的大小不变,但方向时刻改变。

  ③物体做平抛运动时,其动量时刻改变--动量的大小时刻改变,方向也时刻改变。

  ④物体做匀变速直线运动时,其动量时刻改变,动量的大小时刻改变,方向可能改变。

  

  [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,同时注意羽毛球的初速度与末速度的方向关系。

  (2)动能是标量,动能的变化量等于羽毛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为0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反。

  (2)羽毛球重力大小为G=mg=0.05 N

  所以重力的冲量I=Gt=2.5×10-3 N·s,方向竖直向下

  羽毛球的初速度为v1=25 m/s,羽毛球的末速度v2=-95 m/s

  所以ΔEk=Ek′-Ek=mv22-mv12=21 J。

  [答案] (1)0.600 kg·m/s,与球飞来的方向相反 (2)2.5×10-3 N·s,方向竖直向下 21 J

  

  动量和动能的比较

动量 动能