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2015-12-17
注:
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
三、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
2.冲量:i=ft {i:冲量(n?s),f:恒力(n),t:力的作用时间(s),方向由f决定}
3.量定理:i=δp或ft=mvt–mvo {δp:动量变化δp=mvt–mvo,是矢量式}
4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.弹性碰撞:δp=0;δek=0 {即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞δp=0;0<δek<δekm {δek:损失的动能,ekm:损失的最大动能}
7.完全非弹性碰撞δp=0;δek=δekm {碰后连在一起成一整体}
8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块m,并嵌入其中一起运动时的机械能损失 e损=mvo2/2-(m+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
四、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:w=fscosα(定义式){w:功(j),f:恒力(n),s:位移(m),α:f、s
2.重力做功:wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:wab=quab {q:电量(c),uab:a与b之间电势差(v)即uab=φa-φb}
4.电功:w=uit(普适式) {u:电压(v),i:电流(a),t:通电时间(s)}
5.功率:p=w/t(定义式) {p:功率[瓦(w)],w:t时间内所做的功(j),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:p=fv;p平=fv平 {p:瞬时功率,p平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=p额/f)
8.电功率:p=ui(普适式) {u:电路电压(v),i:电路电流(a)}
9.焦耳定律:q=i2rt {q:电热(j),i:电流强度(a),r:电阻值(ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中i=u/r;p=ui=u2/r=i2r;q=w=uit=u2t/r=i2rt
11.动能:ek=mv2/2 {ek:动能(j),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:ep=mgh {ep :重力势能(j),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:ea=qφa {ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):w合=mvt2/2-mvo2/2或w合=δek{w合:外力对物体做的总功,δek:动能变化δek=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:δe=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)wg=-δep
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)o0≤α<90o 做正功;90o<α≤180o做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);
(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;
(6)能的其它单位换算:1kwh(度)=3.6×106j,1ev=1.60×10-19j;*(7)弹簧弹性势能e=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
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