動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用類型
2014-10-17 08:18:00李玲
理科考試研究·高中 2014年8期
李玲
動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理， 其內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.動(dòng)量守恒指整個(gè)過程任意時(shí)刻守恒，定律適用于宏觀和微觀，高速和低速.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——?jiǎng)恿渴睾?，機(jī)械能也守恒
兩個(gè)物體相互作用過程類似碰撞，也類似彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種情況.
例1質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上.質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng).不計(jì)一切摩擦，圓弧小于90°且足夠長，求小球能上升到的最大高度H和物塊的最終速度v.
解析小球上升到最大高度過程中，系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，水平方向動(dòng)量守恒：mv1=（M+m）v′；不計(jì)一切摩擦，系統(tǒng)機(jī)械能也守恒：12mv21=12（M+m）v′2+mgH，解以上兩式得H=Mv212（M+m）g.
小球上升到最大高度后返回到物塊底部， 小球與物塊分離， 設(shè)此時(shí)小球速度大小為v1′（方向與v1相反），物塊此時(shí)速度為v（即物塊最終速度）. 從開始上升到返回的全過程，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒：mv1=Mv-mv1′，機(jī)械也能守恒：12mv21=12Mv2+12mv′21，解以上兩式得v=2mM+mv1.
動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理， 其內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.動(dòng)量守恒指整個(gè)過程任意時(shí)刻守恒，定律適用于宏觀和微觀，高速和低速.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——?jiǎng)恿渴睾?，機(jī)械能也守恒
兩個(gè)物體相互作用過程類似碰撞，也類似彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種情況.
例1質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上.質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng).不計(jì)一切摩擦，圓弧小于90°且足夠長，求小球能上升到的最大高度H和物塊的最終速度v.
解析小球上升到最大高度過程中，系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，水平方向動(dòng)量守恒：mv1=（M+m）v′；不計(jì)一切摩擦，系統(tǒng)機(jī)械能也守恒：12mv21=12（M+m）v′2+mgH，解以上兩式得H=Mv212（M+m）g.
小球上升到最大高度后返回到物塊底部， 小球與物塊分離， 設(shè)此時(shí)小球速度大小為v1′（方向與v1相反），物塊此時(shí)速度為v（即物塊最終速度）. 從開始上升到返回的全過程，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒：mv1=Mv-mv1′，機(jī)械也能守恒：12mv21=12Mv2+12mv′21，解以上兩式得v=2mM+mv1.
動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理， 其內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.動(dòng)量守恒指整個(gè)過程任意時(shí)刻守恒，定律適用于宏觀和微觀，高速和低速.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——?jiǎng)恿渴睾?，機(jī)械能也守恒
兩個(gè)物體相互作用過程類似碰撞，也類似彈性碰撞、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種情況.
例1質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上.質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng).不計(jì)一切摩擦，圓弧小于90°且足夠長，求小球能上升到的最大高度H和物塊的最終速度v.
解析小球上升到最大高度過程中，系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用，水平方向動(dòng)量守恒：mv1=（M+m）v′；不計(jì)一切摩擦，系統(tǒng)機(jī)械能也守恒：12mv21=12（M+m）v′2+mgH，解以上兩式得H=Mv212（M+m）g.
小球上升到最大高度后返回到物塊底部， 小球與物塊分離， 設(shè)此時(shí)小球速度大小為v1′（方向與v1相反），物塊此時(shí)速度為v（即物塊最終速度）. 從開始上升到返回的全過程，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒：mv1=Mv-mv1′，機(jī)械也能守恒：12mv21=12Mv2+12mv′21，解以上兩式得v=2mM+mv1.
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