对于正在迎接A-level物理考试的同学们,Momentum应该是再熟悉不过了,但是涉及到此部分的考题时又总会出现问题,为了帮助同学们彻底突破该模块知识点,在这里,小编将对动量进行一个全面的解析。
什么是动量?书中动量定义为物体质量和速度的乘积,momentum=mass* velocity,即p=mv,就是一个具有质量的物体获得了一定的速度,那就具有了动量。速度作为矢量,既有大小,又有方向,那动量也是矢量,方向和速度相同。
在生活中,我们总能看到这样的现象;一个足球运动员跑向足球,足球运动员具有质量m,运动员跑动起来,具有速度v,那我们可以用运动员的质量乘以速度,那我们就说运动员具有了动量p=mv。
什么是动量的变化?了解了动量后,我们再来看一下动量的变化。变化即改变,以刚才的足球运动员为例,足球运动员跑向足球并将足球踢飞后,他会停在原地,那这个时候,根据定义,p=mv,此时v=0,那显然动量p=0;现在我们来研究动量的变化,在运动员以速度v跑向足球,他具有的动量为p1=mv,在踢完球后,速度为0,此时具有的动量为p2=0,动量的变化表示为末动量p2-p1,表示为△p= p2-p1。在生活中,我们动量的变化部分主要发生在碰撞(collision)的过程中,而碰撞(collision)也是动量的变化在A-level考试部分的重点。
什么是动量守衡?A-level物理中常考察到的知识点动量守恒其实来自于动量的变化,我们可以理解为,一个封闭系统下,物体碰撞之前所具有的总动量等于碰撞之后的总动量,即碰撞前后,动量的改变为0(△p=0)。
动量守恒典型例题解析
两个物体发生碰撞,然后分开。如图,两个物理相向碰撞,物体A具有质量为m,速度向右大小为v,在A的右侧悬挂一根质量可以忽略不计的弹簧;物体B具有质量也为m,速度向左大小为v,两个物体碰撞后分开,物体A具有速度向左大小为v,物体B具有速度向右大小为v。在这里我们可以列出碰撞前后的动量,进行对比。这里发现,在碰撞前的总动量0等于碰撞后的总动量0,也就是之前提到的动量的变化为0。两个物体发生碰撞,然后粘连在一起。同理,可以得到,在碰撞之前的总动量:碰撞之后,物体A和物体B粘连在一起,这是两个物体变成了一个物体质量变为m m即2m,而速度变为0,所以得到碰撞之后的总动量:同样的道理,物体碰撞前的总动量0等于碰撞后的总动量0,也就是动量的变化为0。这两类碰撞,分别叫做完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞,也是碰撞类型在A-level 物理中考察的知识点。
总结:
1.对于解决好动量类型题,应明确动量的定义,了解动量变化的大小和方向,准确写出表达式。
2.无论在弹性碰撞,还是非弹性碰撞,都满足动量守恒,即碰撞之前的总动量等于碰撞之后的总动量,动量的变化为0。
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