高中物理专题复习动量与动能的本质区别

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动量定理与动能定理的应用与区别

动量定理与动能定理的应用与区别

动量定理与动能定理的应用与区别〔关键词〕动量定理;动能定理;区别;应用10(A)—0059—01公式形式区别动量定理I合=Δp 及动能定理W合=ΔEK,两式的右边都表示某个物理量(动量或动能)的变化;两式的左边分别表示动量变化是因为合外力有冲量和动能变化是因为合外力做功.应用区别冲量I合和功W 合都表示合外力作用的效果,冲量I合表示合外力F的作用效果对时间的积累,而功W合表示合外力F的作用效果对空间的积累.所以在应用时也有一些区别,如果已知条件或待求量是与时间有关的量,则在解题时大多应用动量定理;如果已知条件或待求量是与空间有关的量,则在解题时大多应用动能定理.例1:在沙坑上方0.8m处有一质量为1kg的小球,由静止释放自由下落,在陷入沙坑0.1s后停下来(如图所示).求小球在沙坑中受到的平均阻力为多少?(空气阻力不计,g取10m/s2)分析:此题粗一看,已知条件一个与空间有关,而另一个与时间有关,但仔细分析,小球在做自由落体运动中,位移与时间是一一对应的,所以,本题用动量定理来解.解:以小球为研究对象,对整个运动过程应用动量定理.在沙坑上方小球只受重力mg的作用,在沙坑内小球受重力mg和阻力f的作用.以向下为正方向,根据题意得:自由落体运动时间由h=gt12得t1=0.4s,在沙坑运动时间:t2=0.1s.I 合=IG+If=ΔP.因为在整个运动过程中,小球从静止释放,最后陷入沙坑中停下来,小球的动量变化为零,即mg(t1+t2)+ft2=0,f=-5mg=-50N (“-”表示阻力的方向向上).例2:在沙坑上方0.8m处有一质量为1kg的小球,由静止释放自由下落,在陷入沙坑0.1m后停下来(如图所示),求小球在沙坑中受到的平均阻力为多少?(空气阻力不计,g取10m/s2)分析:此题明显看得出,已知条件是与空间有关的量,所以,本题用动能定理来解。

解:仍以小球为研究对象,在沙坑上方只受重力mg作用,而在沙坑内小球受到重力mg和阻力f的作用.设在沙坑上方的距离为h,在沙坑中的深度为d,对整个运动过程进行分析,根据动能定理有W合=WG+Wf=ΔEK,小球在此运动过程中,其始末两速度均为零,因而动能变化为零,即mg(h+d)+fd=0,f=-90N (其中“-”号表示阻力的方向向上,阻力对小球做负功).应用范围区别动量定理研究对象一般情况下是某一物体,但也可以是两个以上物体组成的系统;动能定理在高中阶段只能用于单个物体,且为刚性质点,物体不能发生形变.因为在系统中,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用时间相等,合冲量为零,故动量定理可适用于系统;而作用力的位移与反作用力的位移不一定相等,正负号也不一定相反,故总功不一定为零.所以,动能定理只能适用单个刚性物体,即单个质点.例3:一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经△t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中()A. 地面对他的冲量为mv +mg△t,地面对他做的功为mv2B. 地面对他的冲量为mv+ mg△t,地面对他做的功为零C. 地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D. 地面对他的冲量为mv-mg△t,地面对他做的功为零分析:这道题考查了动量定理和动能定理以及它们的适用范围,还有功的知识.本题对人用动量定理,设向上为正方向,地面对人的力为F,则(F-mg)△t=mv,故F△t=mv+ mg△t;对人来说,由下蹲向上起跳,身体发生了形变,不能看作质点,动能定理不适用,而地面对人的力为F,作用点的位移为零,故地面对人不做功,人增加的动能来源于内力做力.所以选B.。

动量与动能、冲量与功的区别及冲量的四种计算方法 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

动量与动能、冲量与功的区别及冲量的四种计算方法 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

一.必备知识精讲1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的。

②相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量。

(2)动量与动能的比较(1)冲量的两性①时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。

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。

(2)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。

(3)冲量与功的比较乘积上的位移的乘积单位N·s J公式I=FΔt(F为恒力)W=Fl cosα(F为恒力) 标矢量矢量标量意义①表示力对时间的累积②是动量变化的量度①表示力对空间的累积②是能量变化的量度联系①都是过程量,都与力的作用过程相互联系②冲量不为零时,功可能为零;功不为零时,冲量一定不为零3.冲量的四种计算方法公式法利用定义式I=FΔt计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物体的运动状态图像法利用F-t图像计算,F-t图像与时间轴围成的面积表示冲量,此法既可以计算恒力的冲量,也可以计算变力的冲量动量定理法如果物体受到大小或方向变化的力的作用,则不能直接用I=FΔt求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化量,由I=Δp求变力的冲量平均力法如果力随时间是均匀变化的,则F=12(F0+F t),该变力的冲量为I=12 (F0+F t)t二.典型例题精讲题型1 对动量和冲量的定性分析例1如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )A.过程Ⅰ的动量改变量等于零B.过程Ⅱ的动量改变量等于零C.过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量D.过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量答案 C解析过程Ⅰ中动量改变量等于重力的冲量,即为mgt,不为零,故A错误,C正确;运动员入水前的速度不为零,末速度为零,过程Ⅱ的动量改变量不等于零,故B错误;过程Ⅱ的动量改变量等于合外力的冲量,不等于重力的冲量,故D错误.题型2 对动量和冲量的定量计算例2(多选)一质量为m的运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙).甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,重力加速度为g,则( )A.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2+Δt),地面对运动员做的功为0B.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)C.运动员对重物的冲量为Mg(t1+t2+Δt),运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)D.运动员对重物的冲量为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0答案AC解析因运动员将重物缓慢上举,则可认为是平衡状态,地面对运动员的支持力为:(M+m )g ,整个过程的时间为(t 1+t 2+Δt ),根据I =Ft 可知地面对运动员的冲量为(M +m )g (t 1+t 2+Δt );因地面对运动员的支持力没有位移,可知地面对运动员做的功为0,选项A 正确,B 错误;运动员对重物的作用力为Mg ,作用时间为(t 1+t 2+Δt ),根据I =Ft 可知运动员对重物的冲量为Mg (t 1+t 2+Δt ),重物的位移为(h 1+h 2),根据W =Fl cos α可知运动员对重物做的功为Mg (h 1+h 2),选项C 正确,D 错误.题型3 动量、冲量与图像结合例3某物体的v ­t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .0~t 1和t 2~t 3时间内,合力做功和冲量都相同B .t 1~t 2和t 3~t 4时间内,合力做功和冲量都相同C .0~t 2和t 2~t 4时间内,合力做功和冲量都相同D .0~t 1和t 3~t 4时间内,合力做功和冲量都相同 答案 C解析 0~t 1时间内物体动能的变化量为12mv 20,动量的变化量为mv 0;t 2~t 3时间内物体动能的变化量为12mv 20,动量的变化量为-mv 0,根据动能定理可知这两段时间内合力做的功相等;根据动量定理得知:合力的冲量不同,故A 错误。

动能和动量的关系是什么

动能和动量的关系是什么

动能和动量的关系是什么
动量是力对时间的积累效果,对应于力乘时间;动能是力对空间的积累效果,对应于力乘距离。

动能和动量的异同相同点:①都是描述物体运动状态的物理量。

②都跟M、V有关。

不同点:①动量只表运动的传递。

动能既能传递,又能转化。

②动量是矢量,动量的变化与F、t联系。

动能是标量,动能的变化与功相联系。

③动能变化,动量必变化。

而动量变化,动能不一定变化动能和动量有什么关系动能的物理定义就是:使某物体从静止状态至运动状态所做的功。

在经典力学里面就是E=(1/2)mv 动量的物理定义就是:与物体的质量和速度相关的物理量。

在经典力学里面就是P=mV(大写为向量)光看定义这两货当然不同,而且是非常不同。

除了他们的值都和质量与速度有关之外。

但是,在实际应用和解题中,这两个关系还算是比较密切的(我估计您问的是动能守恒和能量守恒的区别)。

考虑下面这个问题,一辆车和另一辆车相撞。

已知这两辆车的速度和质量,我想知道撞车以后他们的运动轨迹。

显然,在撞车的那一刻,两辆车互相相撞火花飞溅。

都不知道有多少能量变成了内能,这个时候用能量守恒定率肯定是不可行的了。

但谢天谢地,动量守恒还是可以运用的。

而且在这个例子中有一个运用动量守恒更加有力的理由——在动量里面
速度是向量,也就是说你甚至可以知道他们相撞以后的方向!在这种损失能量的碰撞中,所谓的“非弹性碰撞”中,运用能量守恒公式是个非常不明智的选择。

质点系动量定理和动能定理的区别

质点系动量定理和动能定理的区别

质点系动量定理和动能定理的区别
质点系动量定理和动能定理是经典力学中的两个重要定理,它们描述了物体运动中的关键性质。

下面我将分别解释这两个定理并说明它们之间的区别。

1. 质点系动量定理:
质点系动量定理是描述质点系整体运动的定理。

它表明,当外力作用在一个质点系上时,这个质点系的总动量变化率等于外力的合力。

换句话说,如果没有外力作用在质点系上,质点系的总动量将保持恒定;如果有外力作用,质点系的总动量将发生变化。

这个定理可以用数学公式表示为:F = dp/dt,其中F表示外力的合力,dp表示质点系的总动量的变化量,dt表示时间的变化量。

2. 动能定理:
动能定理是描述质点的运动状态与其动能之间的关系的定理。

它表明,当外力作用在一个质点上时,质点的动能的变化量等于外力所做的功。

换句话说,外力对质点所做的功将导致质点的动能发生变化。

这个定理可以用数学公式表示为:W = ΔKE,其中W表示外力所做的功,ΔKE表示质点的动能的变化量。

区别:
1. 定义和描述:质点系动量定理是描述质点系整体动量与外力之间的关系,而动能定理是描述质点的动能与外力做功之间的关系。

2. 适用对象:质点系动量定理适用于由多个质点组成的物体系统,而动能定理适用于单个质点。

3. 物理量:质点系动量定理涉及到质点系的总动量的变化量,而动能定理涉及到质点的动能的变化量。

4. 表达方式:质点系动量定理使用外力的合力和质点系的总动量来表达,而动能定理使用外力所做的功和质点的动能来表达。

希望以上对质点系动量定理和动能定理的解释能够清楚地回答您的问题。

如有任何疑问,请随时提问。

动量定理与动能定理的区别及动量定理在物体系问题中的巧妙运用 精讲精练-2022届高三物理一轮复习

动量定理与动能定理的区别及动量定理在物体系问题中的巧妙运用 精讲精练-2022届高三物理一轮复习

一.必备知识精讲1.动量定理与动能定理的比较动量定理,空间效应则用动能定理。

3.对于两个或两以上物体组成的物体系统,如果用牛顿定律和隔离法,有时会很复杂,但用动量定理,就非常简单(详现下面例题) 二.典型例题精讲:题型一:一题用到两定理例1:一个质量为0.18 kg 的垒球,以15 m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为35 m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s 。

下列说法正确的是( )A .球棒对垒球的平均作用力大小为360 NB .球棒对垒球的平均作用力大小为900 NC .球棒对垒球做的功为900 JD .球棒对垒球做的功为110.25 J解析 取垒球飞向球棒的方向为正方向,根据动量定理有F Δt =mv 2-mv 1,解得F =mv 2-mv 1Δt =-0.18×35-0.18×150.01N =-900 N ,即球棒对垒球的平均作用力大小为900 N ,A 项错误,B 项正确;根据动能定理可得球棒对垒球做的功为W =12mv 22-12mv 21=90 J ,C 、D 两项错误。

答案 B题型二:巧用动量定理解决物体系问题例2:如图所示,A、B两小物块通过平行于斜面的轻细线相连,均静止于斜面上,以平行于斜面向上的恒力拉A,使A、B同时由静止以加速度a沿斜面向上运动,经时间t1,细线突然断开,再经时间t2,B上滑到最高点,已知A、B的质量分别为m1、m2,细线断后拉A的恒力不变,求B到达最高点时A的速度大小。

解析由于恒力大小、斜面的倾角及A、B与斜面间动摩擦因数均未知,故分别对A、B 运动的每一个过程应用动量定理建立方程时有一定的困难,但若以系统为研究对象,系统合外力为∑F=(m1+m2)a,且注意到,细绳拉断前后,系统所受各个外力均未变化,全过程中,B的动量增量为零,对系统运动的全过程,有(m1+m2)·a·(t1+t2)=m1v A解得v A=m1+m2t1+t2am1故B到达最高点时A的速度大小为m1+m2t1+t2am1。

高中物理动能定理和动量定理

高中物理动能定理和动量定理

高中物理动能定理和动量定理
1. 动能定理:
根据动能定理,物体的动能E与其质量m和速度v之间存在着一定的关系。

动能定理可以表达为:物体的动能等于其质量与速度的平方之积的一半。

即E = 0.5mv²。

E表示物体的动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

2. 动量定理:
根据动量定理,物体的动量p与其质量m和速度v之间存在一定的关系。

动量定理可以表达为:物体的动量等于其质量与速度的乘积。

即p = mv。

p表示物体的动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

动能定理和动量定理是物理中关于运动的两个重要定理,通过它们可以分析物体在运动过程中的能量变化和动量的变化情况。

这些定理对于了解物体运动的规律以及实际应用都有着重要的意义。

但请注意,以上内容仅供参考,具体要根据教材或相关资料进行验证和学习。

高考物理模型101专题讲练:第41讲 动量定理与动能定理的区别及动量定理在物体系问题中的巧妙运用

高考物理模型101专题讲练:第41讲 动量定理与动能定理的区别及动量定理在物体系问题中的巧妙运用

第41讲 动量定理与动能定理的区别及动量定理在物体系问题中的巧妙运用(多选)1.(2022•乙卷)质量为1kg 的物块在水平力F 的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F 与时间t 的关系如图所示。

已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g =10m/s 2。

则( )A .4s 时物块的动能为零B .6s 时物块回到初始位置C .3s 时物块的动量为12kg •m/sD .0~6s 时间内F 对物块所做的功为40J(多选)2.(2021•乙卷)水平桌面上,一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动。

物体通过的路程等于s 0时,速度的大小为v 0,此时撤去F ,物体继续滑行2s 0的路程后停止运动。

重力加速度大小为g 。

则( ) A .在此过程中F 所做的功为12mv 02B .在此过程中F 的冲量大小等于32mv 0C .物体与桌面间的动摩擦因数等于v 024s 0gD .F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍一.知识回顾1.动量定理与动能定理的比较理,空间效应则用动能定理。

3.对于两个或两以上物体组成的物体系统,如果用牛顿定律和隔离法,有时会很复杂,但用动量定理,就非常简单(详现下面例题)二.例题精析:题型一:一题用到两定理(多选)例1.如图所示,一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s,下列说法正确的是()A.球棒打击垒球的过程中,垒球的动量变化量大小为3.6kg•m/sB.球棒打击垒球的过程中,垒球的动量变化量大小为12.6kg•m/sC.球棒对垒球的平均作用力大小为1260ND.球棒对垒球的平均作用力大小为360N题型二:巧用动量定理解决物体系问题例2.如图所示,质量分别为m1=3kg、m2=1kg的两小物块A、B用平行于斜面的轻细线相连,两物块均静止于斜面上,用平行于斜面向上的恒力拉A,使其以加速度a=2m/s2沿斜面向上运动,经时间t1=2s,细线突然被拉断,再经时间t2=1s,B上滑到最高点,则B到达最高点时A的速度大小为()A.6m/s B.8m/s C.9m/s D.10m/s三.举一反三,巩固练习1.如图甲所示,某选手正在进行定点投篮。

浅谈动能定理和动量定理的联系和区别

浅谈动能定理和动量定理的联系和区别

浅谈动能定理和动量定理的联系和区别作者:付小连来源:《课程教育研究·学法教法研究》2018年第06期【摘要】动量的变化表现着力对时间的累积效应,动量的变化与外力的冲量相等;动能的变化表现着力对空间的累积效应,动能的变化与外力做的功相等。

动量与冲量既是密切联系着的、又是有本质区别的物理量。

动量决定物体反抗阻力能够移动多久;动能与功也是密切联系着的。

又是有本质区别的物理量,动能决定物体反抗阻力能够移动多远。

【关键词】动量定理动能定理传递量度冲量功时间的累积效应空间的累积效应【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)06-0268-02動量定理和动能定理无论在内容记忆还是在理解运用方面都是比较容易混淆的问题,所以我在这从不同角度去比较这两个定理。

首先我们看看他们的公式形式和应用上的区别。

一、公式形式区别动量定理Δp=I合及动能定理ΔEK=W合,两式的左边都表示某个物理量(动量或动能)的变化;两式的右边都表示左边参量变化的原因:动量变化是因为合外力有冲量,动能变化是因为合外力做功。

二、应用区别冲量I合和功W合都表示合外力作用的效果,冲量I合表示合外力F的作用效果对时间的积累,而功W合是表示合外力F的作用效果对空间的积累。

所以在应用时也有一些区别,如果已知条件或待求量是与时间有关的量,在解题时大多应用动量定理。

动量定理:合外力对物体的冲量等于物体动量的增加量(矢量关系)。

动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的增加量(标量关系)。

应用动量定理解决的问题的特征:合外力作用于物体,作用了一段时间,引起物体运动状态的变化,——涉及到时间。

应用动能定理解决的问题的特征:合外力作用于物体,作用了一段位移,引起物体运动状态的变化,——涉及到位移。

接着我们从源头本质来分析:1.动量和动能是分别反映运动物体两个不同本领的物理量因动量只表达了机械运动传递的本领,所以物体机械运动传递的本领不是用速度来表示,而是用动量来描述。

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高中物理专题复习动量与动能的本质区别
关于高中物理专题复习动量与动能的本质区别
关于对动量和动能的本质的区别的理解动量动能区别高中物理中最常见的两个物理量:动量和动能是学生平时较难区分的,务必使学生明白其区,以下是店铺整理的高中物理专题复习动量与动能的本质区别,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

一、高中物理专题复习动量与动能的本质区别
动量(mv)和动能()都是反映物体运动状态的物理量,又都取决于运动物体的质量和速度,但是这两个物理量有着本质的区别。

二、动量和动能的变化分别对应着力的两个不同的累积效应
动量定理描述了冲量是物体动量变化的量度。

动量是表征运动状态的量,动量的增量表示物体运动状态的变化,冲量则是引起运动状态改变的原因,并且是动量变化的量度。

动量定理描述的是一个过程,在此过程中,由于物体受到冲量的作用,导致物体的动量发生变化。

动能定理揭示了动能的变化是通过做功过程来实现,且动能的变化是通过做功来量度的。

动能定理所揭示的这一关系。

也是功跟各种形式的能量变化的共同关系,即功是能量变化的量度。

各种形式的能是可以相互转化的,这种转化也都是通过做功来实现的,且通过做功来量度。

由此可见。

动量和动能的.根本区别,就在于它们描述物理过程的特征和守恒规
律不同。

每一个运动的物体都具有一定的动量和动能,但动量的变化和能量的转化,完全服从不同的规律。

因此要了解和区别这两个概念,就必须从物理变化过程中去考虑。

动量的变化表现着力对时间的累积效应,动量的变化与外力的冲量相等;动能的变化表现着力对空间的累积效应,动能的变化与外力做的功相等。

动量与冲量既是密切联系着的、又是有本质区别的物理量。

动量决定物体反抗阻力能够移动多久;动能与功也是密切联系着的。

又是有本质区别的物理量,动能决定物体反抗阻力能够移动多远。

【关于高中物理专题复习动量与动能的本质区别】。

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