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動量(mv)和動能()都是反映物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量,又都取決于運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度,但是這兩個物理量有著本質(zhì)的區(qū)別。 1,、動量和動能是分別反映運(yùn)動物體兩個不同本領(lǐng)的物理量 動量只表達(dá)了機(jī)械運(yùn)動傳遞的本領(lǐng),它是描述物體機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的物理量,。機(jī)械運(yùn)動所傳遞的不是速度,而是物體的動量。對于給定的物體(質(zhì)量不變),如果其運(yùn)動的速度不同,。則其機(jī)械運(yùn)動傳遞的本領(lǐng)也不相同;對于不同質(zhì)量的物體,即使其運(yùn)動的速度相同,則其機(jī)械運(yùn)動傳遞本領(lǐng)也會不相同,。所以物體機(jī)械運(yùn)動傳遞的本領(lǐng)不是用速度來表示,而是用動量來描述,。即使動量的大小相等,由于運(yùn)動的方向不同,其機(jī)械運(yùn)動傳遞的結(jié)果也會不相同,所以動量是矢量,其方向與瞬時速度的方向1致。由于速度是狀態(tài)量,所以動量也是1個狀態(tài)量,通常所說的動量,總是指某1時刻或某1位置時物體的動量,。 動能只表達(dá)了某1時刻物體具有的做功的本領(lǐng),它也是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量,。對于給定的物體(質(zhì)量不變),如果其運(yùn)動的速度的大小不同,則其做功的本領(lǐng)也不相同;對于不同質(zhì)量的物體,即使其運(yùn)動的速度相同,其做功的本領(lǐng)也不相同。所以運(yùn)動物體做功的本領(lǐng)不能用速度來表示,而是用動能來描述,。對于給定的物體(質(zhì)量不變),當(dāng)物體的運(yùn)動快慢改變時,。其動能也隨之改變,且某時刻物體的動能僅由該時刻物體運(yùn)動速度的大小來決定,跟速度的變化過程無關(guān)。不管物體的運(yùn)動方向如何,只要其速度的大小不變,質(zhì)量不變,物體所具有的做功的本領(lǐng)就相同,所以動能是1個標(biāo)量,。當(dāng)物體的動量發(fā)生變化時,其動能不1定發(fā)生變化,而物體的動能發(fā)生變化時,其動量1定發(fā)生變化,。 2、動量和動能是分別量度物體運(yùn)動的兩個不同本質(zhì)的物理量 在16~17世紀(jì),當(dāng)時基于運(yùn)動總量總是守恒的哲學(xué)思想,人們開始尋找量度機(jī)械運(yùn)動的合適物理量來表達(dá)運(yùn)動量的守恒,。速度雖然是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量,。如果用速度來量度機(jī)械運(yùn)動,10分明顯,它是不能反映運(yùn)動量的守恒,于是從不同的角度先后提出了用動量和動能兩種方法來量度機(jī)械運(yùn)動。 動量是物體運(yùn)動的1種量度,它是從機(jī)械運(yùn)動傳遞的角度,以機(jī)械運(yùn)動來量度機(jī)械運(yùn)動的,。在機(jī)械運(yùn)動傳遞的過程中,機(jī)械運(yùn)動的傳遞遵循動量守恒定律,。動量相等的物體可能具有完全不同的速度,動量雖然與速度有關(guān),但不同于速度,僅有速度還不能反映使物體獲得這個速度,或以使這個速度運(yùn)動的物體停下來的難易程度。動量作為物體運(yùn)動的1種量度,能反映出使給定的物體得到1定速度需要多大的力,作用多長的時間,。 動能也是物體運(yùn)動的1種量度,。它是從能量轉(zhuǎn)化的角度,以機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)化為1定量的其他形式的運(yùn)動的能力來量度機(jī)械運(yùn)動的。在動能的轉(zhuǎn)化過程中,動能的轉(zhuǎn)化遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律,動能作為物體運(yùn)動的1種量度,能反映出使給定的物體得到1定速度需要在多大的力的作用下,。沿著力的方向移動多長的距離,。 3、動量和動能的變化分別對應(yīng)著力的兩個不同的累積效應(yīng) 動量定理描述了沖量是物體動量變化的量度,。動量是表征運(yùn)動狀態(tài)的量,動量的增量表示物體運(yùn)動狀態(tài)的變化,沖量則是引起運(yùn)動狀態(tài)改變的原因,并且是動量變化的量度,。動量定理描述的是1個過程,在此過程中,由于物體受到?jīng)_量的作用,導(dǎo)致物體的動量發(fā)生變化。 動能定理揭示了動能的變化是通過做功過程來實(shí)現(xiàn),且動能的變化是通過做功來量度的,。動能定理所揭示的這1關(guān)系,。也是功跟各種形式的能量變化的共同關(guān)系,即功是能量變化的量度。各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的,這種轉(zhuǎn)化也都是通過做功來實(shí)現(xiàn)的,且通過做功來量度,。由此可見,。動量和動能的根本區(qū)別,就在于它們描述物理過程的特征和守恒規(guī)律不同。每1個運(yùn)動的物體都具有1定的動量和動能,但動量的變化和能量的轉(zhuǎn)化,完全服從不同的規(guī)律,。因此要了解和區(qū)別這兩個概念,就必須從物理變化過程中去考慮,。 動量的變化表現(xiàn)著力對時間的累積效應(yīng),動量的變化與外力的沖量相等;動能的變化表現(xiàn)著力對空間的累積效應(yīng),動能的變化與外力做的功相等。動量與沖量既是密切聯(lián)系著的,、又是有本質(zhì)區(qū)別的物理量,。動量決定物體反抗阻力能夠移動多久;動能與功也是密切聯(lián)系著的。又是有本質(zhì)區(qū)別的物理量,動能決定物體反抗阻力能夠移動多遠(yuǎn)。 例1 1物體在恒力的作用于從靜止開始在水平面內(nèi)做直線運(yùn)動,若用t表示物體運(yùn)動的時間,、s表示物體運(yùn)動的位移,則下列敘述中正確的是( ) A.質(zhì)點(diǎn)在t時刻的動能與t成正比 B.質(zhì)點(diǎn)在t時刻的動能與s2成正比 C.質(zhì)點(diǎn)在t時刻的動量與t2成正比 D.質(zhì)點(diǎn)在t時刻的動量與成正比解析 由動能定理和動量定理可知,在恒力作用下,從靜止開始做直線運(yùn)動的物體在t時刻所具有的動能就等于物體在時間t內(nèi)動能的變化,即對應(yīng)于時間t內(nèi)合外力所做的功,。故此時物體所具有的動能反映了力對空間的積累效果,動能的大小跟位移成正比;同理,在恒力作用下,從靜止開始做直線運(yùn)動的物體在t時刻所具有的動量就等于物體在時間t內(nèi)動量的變化,即對應(yīng)于時間t內(nèi)合外力的沖量,故此時物體的動量反映了力對時間積累的效果,動量的大小跟時間成正比。在題目給定的選項(xiàng)中,選項(xiàng)ABC跟上述關(guān)系相違背,。由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可知,所以,選項(xiàng)D是正確的,。 1 2下1頁 雖然動量和動能有著根本的區(qū)別。兩者既不能混淆,也不能互相取代,但動量和動能都與物體的質(zhì)量有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動物體的特征,兩者都是狀態(tài)量,且兩者的大小間存在關(guān)系式,。 參考文獻(xiàn) 1 王沛清,。中學(xué)物理教學(xué)中容易混淆的問題。長沙:湖南教育出版社,1983.162~164 2 人民教育出版社,。中等師范學(xué)校物理第1冊教學(xué)參考書,。北京:人民教育出版社,1998.180~181 3 官景成。守恒定律,。濟(jì)南:山東教育出版社,2001.91~93 |
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