2019高考物理知识点归纳：动量
高考物理知识点归纳：动量
在高考物理的考纲中，动量是一个非常重要的知识点。动量不仅是力学中的一个基本概念，也是理解和解决许多物理问题的关键。本文将详细介绍动量的基本概念、动量定理、动量守恒定律以及其在爆炸与碰撞中的应用。
1. 动量和冲量
动量（momentum）是描述物体运动状态的一个物理量，其定义为物体质量和速度的乘积，即 p = mv，其中p是动量，m是物体的质量，v是物体的速度。动量是一个矢量，其方向与速度v的方向相同。两个动量相同必须满足大小相等且方向一致。
冲量（impulse）是力和力的作用时间的乘积，即 I = Ft，其中I是冲量，F是力的大小，t是作用时间。冲量也是一个矢量，其方向与力的方向相同。
2. 动量定理
动量定理（principle of impulse and momentum）表明，物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。数学表达式为 Ft = p' - p 或 Ft = mv' - mv。这个公式是一个矢量式，因此在运用它分析问题时，需要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。
公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对于物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力，因为系统内力的作用不改变整个系统的总动量。动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力。
对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。
3. 动量守恒定律
动量守恒定律（conservation of momentum）指出，一个系统不受外力或者所受外力之和为零时，这个系统的总动量保持不变。数学表达式为 m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'。
动量守恒定律成立的条件包括：
① 系统不受外力或系统所受外力的合力为零。
② 系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，可以忽略不计。
③ 系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
动量守恒的速度具有“四性”：矢量性、瞬时性、相对性、普适性。
4. 爆炸与碰撞
爆炸和碰撞类问题是动量守恒定律的典型应用场景。这类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力。因此，我们可以使用动量守恒定律来处理这些问题。
在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加。而在碰撞过程中，系统的总动能一般有所减少而转化为内能。由于爆炸和碰撞类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可以忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理。
5. 反冲现象
反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。在反冲现象里，系统的动量是守恒的。
现在，让我们通过几个具体的例子来进一步理解动量的应用。
例1：弹射飞机的起飞
在一架弹射起飞的飞机中，飞机与弹射器之间存在反冲现象。当弹射器向一个方向推动飞机时，由于动量守恒，弹射器自身会向相反方向移动。这个过程可以用动量守恒定律来解释。
例2：碰撞问题的分析
考虑两个球在水平面上发生弹性碰撞的情况。根据动量守恒定律，两个球的动量在碰撞前后保持不变。同时，由于是弹性碰撞，系统的总动能也保持不变。通过这两个守恒定律，我们可以计算出碰撞前后两个球的速度。
例3：火箭升空的原理
火箭升空时，火箭燃料的燃烧产生大量气体，这些气体会以极高的速度向后喷射。根据反冲现象，火箭会向相反方向获得一个向前的作用力，从而实现升空。这个过程可以用动量守恒定律来解释。
通过这些例子，我们可以看到动量理论在解决实际问题中的应用价值。动量是一个贯穿高考物理的核心理念，它不仅在力学中占有重要地位，而且在电磁学、热力学等多个领域都有着广泛的应用。
在备考高考物理时，考生应该深入理解动量的基本概念，掌握动量定理和动量守恒定律的应用，并通过大量练习来提高解题能力。只有这样，才能在高考中游刃有余地应对各种与动量相关的题目。
