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高中物理中动量守恒定律的两个推论及运用

出处:论文网
时间:2018-08-17

高中物理中动量守恒定律的两个推论及运用

  中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2017)07-0240-02

  在高中物理学习中,动量守恒定律是必须掌握的知识,动量守恒定律主要是针对相互作用的物体为基础,当物体受到力的影响,发生动量变化期间,施加力的物体也会产生变化。针对这种理论进行实验验证,实验结果表示,若是在相同的力,相互作用下两个物体为基础进行研究,不受到任何外力的影响下,相互作用力的和为零,动量保持不变,这就是动量守恒定律的重要原理,也是文章研究的中心。

  1.高中物理动量守恒定律推论一

  在进行高中物理动量守恒定律研究期间,推论一主要是根据动量定律中的矢量性为根据,根据固定方向的力为根据,控制动量的变化以及方向,但是不会对动量的垂直方向产生影响。根据动量守恒定律为基础,得出一个定律原理推论,固定系统中同一个方向不受到外力影响或是外力影响为零的基础上垂直方向不受到合力影响,这属于动量守恒。

  例如:某人造卫星距离地球10R时候速度为12KM/S.当它撞击地球时速度为多少.R=6380KM.不计算大气影响.求方程左右的数据.重力势能E=mgh,因为动量守恒所以撞击时重力势能全部转化为动能E=1/2mv^2列方程,动能等于重力势能,左右m可以约掉。

  某物体放在一个倾斜角为θ的斜面上,向下轻轻一推,刚好能够匀速下滑。若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0,那么它能沿着斜面向上运动最大幅度是多少?

  由物体沿斜面匀速下滑f=mgsinθ物体沿斜面上滑 由能的转化和守恒定律1/2mv0^2=mgssinθ+fss=v0^2/4gsinθ。解题思路主要是根据动量守恒定律作为出发点,先用匀速下滑的条件解出滑动摩擦力,然后重力和滑动摩擦力做负功来消耗初动能解出上滑的距离。

  客观来讲,动量守恒定律的前提条件是保证其不受到任何物质或是作用力的影响,不与其他的物质之间发生动量变化,并且保证系统内容自身的动量守恒。特别是在推论一中,判断动量守恒定律就需要考虑其中的影响力。比如说有个a将其放在A上面,将A平放在地面上,这时候小a在A上进行运动,这期间加速或是变速等活动,只要保证A不会出现异动,与地面产生相对位移,A就属于动量守恒定律中的系统,因为A与地面没有相对位移,就没有摩擦力做功,也没有热传递,就是说没有动量交换,所以A可以看做一个动量守恒系统,与外界没有动量交换。所以a与A之间的动量一直处于不变状态,这就是动量守恒定律中推论一。与之相反,若是在运行期间,A随着地面的转移变化而变化,这种情况下,就不能形成一个动量守恒系统,其中的a也会随之变化,动量之间相互转换,违反了动量守恒定律中的动量守恒,所以在进行动量守恒定律研究期间,需要注意这方面的问题。

  总而言之,需要清晰掌握动量守恒定律的基本内容,一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律[1]。计算公式:m1v1+m2v2+…=m1v1?@+m2v2?@+…,其中v1,v2…都是作用前同一时刻的瞬时速度,v1?@,v2?@都是作用后同一时刻的瞬时速度。其主要适合于一个系统不受外力或所受外力之和为零的情况。

  2.高中物理动量守恒定律推论二

  对于高中物理动量守恒定律来讲,在进行研究期间也需要注意其中的第二推论定律,在研究过程中,我们所研究以及考虑的内容只是根据系统的方式进行外力研究,知道动量守恒定律是保证不受到外力影响或是外力影响为零的基础上,保持物体的动量守恒。但是对于动量守恒中的系统动量守恒来讲,不需要对系统中的能量或是内力大小进行考虑,另一种说法就是不需要考虑内力大小的问题。因为物质之间的作用力或是内力是随着物体大小进行变化,在相同作用力的影响下能量之间会出现冲量变化,这种冲量变化与能量作用力之间成正比。所以不会对总能量产生影响。在研究动量系统能量守恒期间,不需要对其中的内力变化或是大小进行考虑[2]。当然分析研究期间需要我们考虑,若是相同物体但是数量在两个或是两个以上,彼此之间不存在作用力,但是能够收到不同物体作用力的影响,这些物体之间的作用力矢量为零,因为彼此之间没有作用力,所以不会对动量守恒产生影响,但是动量的总和会发生变化,这种情况下动量是否处于守恒状态。其中的矢量为零,动量不会因此出现变化,根据这些研究得出以下推论:

  当物体在两个或是两个以上,相互之间没有任何作用力,这期间受到其他物体的作用矢量影响,但是矢量为零,则物体彼此之间动量不会出现变化,符合动量守恒定律。

  例如:高中动量守恒题。水平面上依次相隔一定距离静止放置着n个大小相同的物块1、2、3、……、n,它们的质量分别是m、2m、4m、……、2n-1m.另一个质量为m的滑块以初速度v0正对着滑块1运动,并发生一系列碰撞,直至滑块和所有物块都一起共同运动.已知每次碰撞后相撞的物体都不再分开.求:(1)第3个滑块的最终速度是多大?(2)滑块2和滑块3碰撞过程中滑块2的动能损失是多少?

  在解题之前需要我们说明摩擦情况,如果有摩擦,这题条件不够的,所以默认是光滑的,既然是光滑的,那么系统动量守恒,第一个问可以用mv0来除以总质量M得出。第二问问滑块2和3碰撞过程2损失的动能,那么按部就班来就可以了(这个其实有中间结论,引入损失系数就可以了),最开始2的速度非常好解,直接用动量守恒,得到v=mv0/(4m)=0.25v0之后碰撞,再用动量守恒解出末速度v,然后把初末动能相减即可。

  3.结束语

  动量守恒定律属于高中物理中比较复杂的知识之一,需要真正了解动量守恒定律的基本内容,在根据基本内容以及基本公式为基础,不断演变才能科学应用

高中物理中动量守恒定律的两个推论及运用

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