知识结构 方法指导 动量这部分内容，本身并不复杂，主要有冲量和动量这两个概念，还有动量定理和动量守恒定律这两个重要规律．动量定理是对一个物体说的，它受到合外力的冲量等于该物体动量的增量．动量守恒定律是对相互作用的系统而言的，在系统不受外力作用的情况下，系统的总动量守恒． 本章的难点主要在于冲量和动量都是矢量，矢量的运算比起标量的运算来要困难得多．我们中学阶段目前只要求计算同一直线上的动量问题，对于同一直线上的动量，可以用正负号表示方向，从而把矢量运算转化为代数运算． 这部分内容的另一个难点是涉及到相互作用的系统内物体的动量和机械能的综合问题，为此，我们在学习时要把动量这部分内容与机械能部分联系起来．下面三个方面的问题是我们学习中要重点理解和掌握的． 1、4个重要的物理概念，即冲量、动量、功和动能，下面把它们归纳、整理、比较如下： （1）冲量和功，都是“力”的，要注意是哪个力的冲量，哪个力做的功． 动量和动能，都是“物体”的，要注意是哪个物体的动量、哪个物体的动能． （2）冲量和功，都是“过程量”，与某一段过程相对应．要注意是哪个过程的冲量，是哪个过程中做的功． 动量和动能，都是“状态量”，与某一时刻相对应．要注意是哪个时刻的动量或动能． 过程量是不能与状态量划等号的，即决不能说某力的冲量等于某时刻的动量，或说某个功等于某时刻的动能．动量定理和动能定理都是“过程关系”，它们说的是在某段过程中，物体受到的合外力的冲量或做的功，等于物体动量或动能的增量，这里“增量”又叫“变化量”，是相应过程的“末”、“始”两个状态量的差值，表示的还是某一段过程的状态的变化． 此外，还有一点要注意，那就是这些物理量与参考系的关系．由于位移和速度都是与参考系有关的物理量，因此动量、功、动能都是与参考系有关的物理量，只有冲量与参考系无关．凡没有提到参考系的问题，都是以地面为参考系的． 2、两个守恒定律是物理学中的重要物理规律，下面把有关两个守恒定律的问题整理列表如下： 几点说明： （1）对于动量守恒定律，“系统”指的是相互作用的物体组成的系统，系统内的物体数量可以多于两个，但我们中学阶段多数情况下只讨论两个物体组成的系统，在“实质”一栏中就是以两个物体组成的系统为例的． 对于机械能守恒定律，我们课本上写的是“在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．”这里讨论的对象是“物体”．但我们实际遇到的问题，包括很多试题，都涉及到几个物体组成的系统，因此我们在表格里把机械能守恒定律列成两行，即对物体的机械能守恒和对系统的机械能守恒．在系统的机械能守恒问题中，系统内的物体要发生相互作用，有内力做功，但只要内力中没有滑动摩擦力等能使机械能向其他形式能量转化的力做功，系统的总机械能的总量就会保持不变，而内力做功的结果，是使机械能从系统内的一个物体转移到另一个物体． （2）系统在不受外力作用的情形下，总动量守恒，这与牛顿第三定律有密切的联系．牛顿第三定律指出相互作用的两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，而且它们的作用时间总是相等，因此这两物体受到的力的冲量大小相等、方向相反，又根据动量定理，两物体的动量的变化量大小相等、方向相反．在满足不受外力的条件时，该系统的总动量保持不变，这就是动量守恒． 相互作用的两物体间的作用力与反作用力虽然总是大小相等、方向相反，但它们对两物体所做的功却不一定绝对值相等，这是因为两物体的位移不一定相等．以摩擦力为例说明问题：对于一对静摩擦力，由于两物体间没有相对运动．位移数值一定是相等的，从而这一对静摩擦力对两物体做的功的代数和一定为零，这种情况下，有机械能从一个物体向另一个物体转移，但机械能的总量仍保持不变．但对于一对滑动摩擦力，由于两物体间的有相对运动，从而二者的位移数值不相等，一对滑动摩擦力做功的代数一定为负值，这表示有机械能向内能的转化，即平时所说的“摩擦生热”，这样系统的机械能就不守恒了． |
