高中物理 · 动量

动量与动量守恒 · 先定系统,再定方向

弹性碰撞、完全非弹性碰撞、反冲、动量定理四种模型分开算。自动给出碰后速度、动能损失和冲量,方向用正负号统一表示。

p = mvm₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′弹性碰撞:动能也守恒动量定理:Ft = Δp
碰撞 / 反冲参数四种模型

速度带方向:向右为正、向左填负数;动量定理用 m₁、v₁、v₂、t。

AI 讲解需人机验证
算法会算,AI 会讲为什么
计算结果等待输入
碰后速度
—
碰前总动量
—
碰后速度
—
动能损失
—
冲量 / 平均力
—
计算过程
  1. 填入数据后点「计算」,这里给出代入过程。
三种碰撞的对比
类型动量动能碰后
弹性碰撞守恒守恒两物体分开
完全非弹性守恒损失最大粘在一起同速
一般非弹性守恒部分损失分开但速度不同
反冲 / 爆炸守恒增加(化学能转化)两部分反向

动量守恒的三个前提

第一,选系统:把相互作用的物体看成一个整体;第二,判断合外力是否为零(或内力远大于外力,如碰撞、爆炸);第三,规定正方向,把所有速度写成带正负号的代数量。

碰撞问题中,「碰后速度不可能大于碰前相对速度」是隐藏条件:算出的结果若违反,说明该碰撞不可能发生,题目数据有误。

弹性碰撞的两个速记结论

  • 质量相等的弹性碰撞:交换速度
  • m₁ ≫ m₂ 撞静止的 m₂:m₁ 速度几乎不变,m₂ 以约 2v₁ 弹出
  • m₁ ≪ m₂ 撞静止的 m₂:m₁ 被反弹,速度约 −v₁

常见问题

算出的碰后速度是负数怎么办?

负号表示方向与规定正方向相反,是正常结果。比如轻球撞重球后反弹,速度就会是负的。

动能损失怎么算?

碰前总动能减碰后总动能。完全非弹性碰撞损失最大,弹性碰撞损失为 0,若算出负值说明数据违反能量守恒。

反冲模型里喷出物的速度相对谁?

公式中的速度都必须相对地面。若题目给的是相对火箭的速度,要先用相对速度公式换算。

动量定理和牛顿第二定律什么关系?

Ft = Δp 是牛顿第二定律对时间累积的结果,求平均冲力时用它最直接,尤其适合打击、缓冲这类时间很短的过程。

相关工具