沖量是力的時間累積效應(yīng)的量度，是矢量。如果物體所受的力是大小和方向都不變的恒力F，沖量I就是F和作用時間t的乘積。如果F的大小、方向是變動的，沖量I應(yīng)用矢量積分運算。沖量通常用來求短暫過程(如撞擊)中物體間的作用力，即由物體的動量增量和作用的時間而估算其作用力。此力又稱沖力。沖量的單位在國際單位制中是?！っ?N·s)。通常用I(大寫的i)表示。

動量和沖量

(1)動量：運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量，即p=mv。是矢量，方向與v的方向相同。兩個動量相同必須是大小相等，方向一致。動量：p=mv {p:動量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝

(2)沖量：力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft。沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定。沖量：I=Ft {I:沖量(N?s)，F(xiàn):恒力(N)，t:力的作用時間(s)，方向由F決定｝

動量定理

物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。表達式：Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

動量守恒定律：p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

(1)上述公式是一矢量式，運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向。

(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。

(3)動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng)。對物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力。系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量。

(4)動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力。對于變力，動量定理中的力F應(yīng)當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。

動量守恒定律

一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。

表達式：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

(1)動量守恒定律成立的條件

①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零。

②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計。

③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變。

(2)動量守恒的速度具有“四性”：①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性。

爆炸與碰撞

彈性碰撞：Δp=0;ΔEk=0 {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}

非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：損失的動能，EKm：損失的最大動能}

完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時間很短，作用力很大，且遠大于系統(tǒng)受的外力，故可用動量守恒定律來處理。

(2)在爆炸過程中，有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的動能爆炸后會增加，在碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計，可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理。即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動。

子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M，并嵌入其中一起運動時的機械能損失：E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度，f:阻力，s相對子彈相對長木塊的位移}

反沖現(xiàn)象

反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動量變化時，系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例。顯然，在反沖現(xiàn)象里，系統(tǒng)的動量是守恒的。