动量守恒的条件(动量守恒定律条件)

动量守恒定律一章小结

文孟繁伟

动量一章内容不多，简单说就是两个概念（动量和冲量）、一个定理（动量定理）、一个定律（动量守恒定律），下面分开说明。

1、动量，在物理学中把物体的质量和速度的乘积定义为动量，用大写的符号P表示，动量是一个矢量，因此有大小有方向，运算遵守平行四边形法则；动量是状态量，所以动量是描述物体运动状态的，即在某一时刻或者某一位置的动量；动量是个相对量，所以物体动量的大小与参照物选取有关，通常没有特殊说明时速度是相对地球或者地表，特殊情况下要进行特殊的说明。

动量和动能都是描述运动状态的物理量，动能是从做功本领这个角度描述运动状态的，而动量是从运动与物体相互作用运动量的变化这个角度来描述运动状态的。动量是是矢量，动能是标量，动能变化动量一定变化，但动量变化动能可能不变化。

2、冲量，在物理学中把力和力作用时间的乘积定义为力的冲量，也可以说是力在时间上的累积，用大写的符号I表示。计算力的冲量要明确是某一个力的冲量还是几个力合力的冲量，是恒力的冲量还是变力的冲量。

冲量是适量，所以求几个力的冲量之和要遵守平行四边形法则；冲量是过程量，所以不能说某一时刻或者某一位置的冲量，冲量与一段时间或者过程对应；冲量是绝对量，与参照物选取没有关系。

3、动量定理，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。计算动量变化量的时候，先要规定正方向，但动量变化量的方向与规定的正方向无关，规定正方向的目的就是把一个矢量变成标量再进行代数运算。动量变化量的方向与物体所受到的合外力的方向相同。

应用动量定理的时候要注意三点：首先要明确研究对象，即对那个物体应用动量定理；其次要注意初末状态的选取，即在哪一过程中用动量定理。在这个过程中，是先求诸分力的合力之后乘以时间？还是先求每个力的冲量之后再求矢量合？尤其是计算变力冲量的时候，通常是通过用动量的变化量来求合外力的冲量。

因为动量定理是适量表达式，高中阶段通常涉及的是一维情况，所以规定正方向之后就变为了标量表达式了，然后再进行代数运算就可以了。

4、动量守恒定律，当系统的不受外力或者所受的合外力为零的情况下，系统物体间作用前的动量之和等于系统作用后的动量之和。

判断系统作用前后动量是否守恒的条件是，系统是否受力或者受到的合外力是否为零。如果系统在某一方向不受力或者在该方向上合力为零，该方向上系统动量守恒。如果系统受到的外力远远小于系统内力时，系统的动量也可以认为近似守恒，通常说的爆炸瞬间或者做用时间较短的情况下，可以认为系统动量守恒。

在应用动量守恒定律解答问题的时候要注意以下三点：首先是选取研究对象，即选哪几个物体作为研究对象，高中阶段通常是经过合理的选择研究对象，把多个物体都变成两体间的相互作用；其次是在哪个过程中应用动量守恒，系统作用过程的初末状态选在何处；最后是正方向的规定，因为动量是适量。在应用动量守恒定律的时候，速度如果没有特殊说明，参照物应该是以地面为参照。

该部分计算题涉及到的题型通常有两个：一个是人船模型，即只研究动量之间的关系；另一个是子弹打木块模型，即涉及动量守恒与能量守恒的问题。