動量守恒定律易錯題-閱讀頁
2025-06-22 16:41本頁面
【正文】 律時一定要注意規(guī)律的適用條件，這一點要從題目所述的物理過程的特點出發(fā)進(jìn)行分析，而不能“以貌取人”，一看到兩物體間相互作用，就盲目地套用動量守恒定律。 例 【正確解答】 設(shè)子彈射出后船的后退速度為v′，后退距離為s1=v′t，如圖5－5所示，由幾何關(guān)系可知l= d+s1即l=v可見利用運動的過程草圖，幫助我們分析類似較為復(fù)雜的運動關(guān)系問題，是大有益處的。而A與B之間光滑無摩擦。所以對B來說，其水平動量是守恒的(實際上也只具有水平動量)?！ 拘〗Y(jié)】 物體間發(fā)生相互作用時，選哪個系統(tǒng)為研究對象，這是人為的選擇，但要注意，若系統(tǒng)選擇不當(dāng)，則導(dǎo)致對該系統(tǒng)不能應(yīng)用動量守恒定律來求解，如本題的A，B組成的系統(tǒng)。如本題中以B為研究對象，即包含了所求的B的運動情況，而滿足了水平方向不受外力，動量守恒的適用條件。（圖58） 從A→B的過程中，半圓槽對球的支持力N沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力N′方向相反指向左下方，因為有物塊擋住，所以半圓槽不會向左運動，情形將與半圓槽固定時相同。所以A不對。當(dāng)小球運動到C點時，它的兩個分運動的速度方向如圖5－9，并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運動，即D也不對?！ 拘〗Y(jié)】 在本題中由于半圓槽左側(cè)有物塊將槽擋住，導(dǎo)致了小球從A→B和從B→C兩段過程特點的不同，因此在這兩個過程中小球所受彈力的方向與其運動方向的關(guān)系，及球和槽組成的系統(tǒng)所受合外力情況都發(fā)生了變化。通過本題的分析解答，可以使我們看到，對不同的物理過程要做認(rèn)真細(xì)致的具體分析，切忌不認(rèn)真分析過程，用頭腦中已有的模型代替新問題，而亂套公式。 因為單擺的速度不變，所以，研究對象也選取小車和木塊，水平方向動量守恒，由動量守恒定律 Mu = Mv1+mv2 即為B選項。因此，C選項也是可能的。 【小結(jié)】 在解決如本題這種多個物體參與相互作用過程的題目時，要認(rèn)真分析物體的受力情況，把沒有參與作用的物體從多個對象中摘出去（如本題的單擺），這樣可以避免選錯研究對象。那么，剛好上升到 v0＞v時，才能夠滑過。 例14 【 【小結(jié)】 (1)在應(yīng)用動量守恒定律時，除注意判斷系統(tǒng)受力情況是否滿足守恒條件外，還要注意到相對速度問題，即所有速度都要是對同一參考系而言。同時還應(yīng)注意到相對速度的同時性。第二種解法顯然比第一種要簡捷得多?！ ?1)整體性，動量守恒定律是對一個物體系統(tǒng)而言的，具有系統(tǒng)的整體性，而不能對系統(tǒng)的一個部分，如本題錯解一?！ ?3)相對性，動量守恒定律中系統(tǒng)在作用前后的動量都應(yīng)是相對于同一慣性參考系而言。如本題錯解三?！ 菊_解答】 人和車這個系統(tǒng)，在水平方向上合外力等于零，系統(tǒng)在水平方向上動量守恒。初態(tài)車和人的總動量為Mv1，末態(tài)車的動量為(M－m)v′l(因為人在水平方向上沒有受到?jīng)_量，其水平動量保持不變)?！ 拘〗Y(jié)】 動量守恒定律是有條件的，一般教材把動量守恒條件分為三個層次： (1)系統(tǒng)所受合外力為零； (2)系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但在某方向合外力為零，則系統(tǒng)在該方向動量守恒； (3) 系統(tǒng)所受合外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則系統(tǒng)動量近似守恒。在上述三種情況下，都可以應(yīng)用動量守恒定律求解相應(yīng)物理量。滿足機(jī)械能守恒，設(shè)共同速度為v，由機(jī)械能守恒有： 但式①，②中有三個未知量，v0，v0′，v，還需再尋找關(guān)系?！ 菊_解答】 設(shè)A，B質(zhì)量分別為mA，mB，子彈質(zhì)量為m?！ ≡谧訌棿┻^A的過程中，以A，B為整體，以子彈初速v0為正方向，應(yīng)用動量定理。t=（mA+mB）u （u為A，B的共同速度） 解得：u = 6m/s?！ ψ訌?，A和B組成的系統(tǒng)，應(yīng)用動量守恒定律：mv0=mA 物體A，B的最終速度為vA=6m/s，vB=。也是A的最終速度，再對此過程用動量守恒，求出子彈射穿A以后的速度，（設(shè)為V，其余所設(shè)如前）mv0=mv+（mA+mB）u ① 在子彈射穿B的過程中動量守恒mv+mBu=（m+mB）u39。 u39。即為B的最終速度。因此，導(dǎo)致具體的解題方法也不一樣?！ 缀拖渥樱葡渥忧昂髣恿渴睾?，以初速度方向為正，由動量守恒定律：（M+m）v0= mv+Mv1 ① 對乙和箱子，抓住箱子前后動量守恒，以箱子初速方向為正，由動量守恒定律有：mv－Mv0=（m+M）v2 ② 剛好不相撞的條件是：v1=v ③ 聯(lián)立①②③解得：v=，方向與甲和箱子初速一致。這就需要我們要將“不相撞”的實際要求轉(zhuǎn)化為物理條件，即：甲、乙可以同方向運動，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可
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