朱傳蘇

(江蘇省新海高級中學 222006)

為使學生掌握運用動量知識解答物理難題的相關(guān)技巧，講解動量知識時應(yīng)注重與學生一起推導(dǎo)相關(guān)公式，使其搞清楚公式的來龍去脈，把握公式的適用情境以及應(yīng)用時應(yīng)注意的事項，使其切實打牢基礎(chǔ).在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)專題地講解，使學生見到更多的習題，把握解題關(guān)鍵.

1 借助動量知識解答上拋物理難題

豎直上拋是高中物理中物體常見的運動類型.部分習題使用運動學公式雖然能夠解答出結(jié)果，但是較為繁瑣，而使用動量定理可大大簡化運算過程，提高解題效率.教學實踐中為提高學生運用動量知識解答上拋難題的意識，把握解題的相關(guān)細節(jié)，應(yīng)展示相關(guān)習題的解答過程.

例1豎直上拋物體初速度大小與返回拋出點時的速度大小比值為k.某一物體豎直上拋后返回到拋出點時的速度大小為v.若在運動期間受到的空氣阻力不變，重力加速度為g，則從拋出到返回拋出點經(jīng)歷的時間t為( ).

答案：C.

2 借助動量知識解答多次碰撞難題

動量是解決多次碰撞問題的常用知識點.運用動量解答多次碰撞問題時應(yīng)注重根據(jù)實際情況合理劃分物體的運動過程，明確研究對象，并根據(jù)碰撞過程是否有能量損失正確構(gòu)建動量守恒定律物理方程.同時，注重歸納法的應(yīng)用，尋找碰撞次數(shù)與碰撞速度之間的關(guān)系，確保問題得以順利解決.

例2一滑冰運動員在冰面上將一質(zhì)量為9kg的物塊，以大小為5m/s的速度垂直推向豎直在冰面上的擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板發(fā)生彈性碰撞反向追上運動員后，運動員再次以大小為5m/s的速度將物塊推出.如此反復(fù)，運動員共推4次物塊后，獲得的退行速度超過5m/s，反向后的物塊未能追上運動員.忽略冰面摩擦，則運動員的質(zhì)量可能為( ).

A.40kg B.55kg C.70kg D.85kg

答案：B.

3 借助動量知識解答彈簧難題

彈簧能產(chǎn)生力的作用，而且能儲存一定能量，是高中物理習題經(jīng)常涉及的對象.部分與彈簧相關(guān)的習題較為抽象，題干并未直接給出彈簧的形變情況，物體的受力狀況，而需學生自己判斷.解答該類習題需要具體情況具體分析，既要做好受力分析，又要靈活運用能量、動量知識，其中運用動量知識解題應(yīng)先設(shè)出正方向.

例3 如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧連接質(zhì)量分別為m、2m的兩個物塊A、B靜止在光滑水平面上.某時刻B瞬間獲得一水平向右大小為v的速度，從此刻開始彈簧第一次伸長達到最大過程，彈簧彈力對B球的沖量大小為I1，做功為W1；當彈簧由最大伸長至第一次恢復(fù)原長的過程中，彈簧對B球的沖量大小為I2，做功為W2.求I1、I2、W1、W2.

圖1

4 借助動量知識解答圓弧難題

高中物理中圓弧常用于考查圓周運動知識.但是對于部分習題而言，仍采用圓周運動知識進行分析反而適得其反，并不能順利得出正確答案.遇到這種情況及時改變思路，從動量角度進行分析，往往可獲得意想不到的效果.教學實踐中應(yīng)注重通過例題講解，使其體會到運用動量知識解題的便利，啟發(fā)其在以后解題時擺脫定勢思維的影響.

例4如圖2，將一各處光滑帶有四分之一圓弧(半徑足夠大)，質(zhì)量為m2的軌道靜止放在光滑水平面上.某時刻一質(zhì)量為m1的滑塊以初速度v0沖上軌道(始終未脫離軌道)，則( ).

圖2

B.若軌道和滑塊質(zhì)量相等，滑塊達到最高點時的速度為0

D.滑塊滑下后速度可能向左

答案：CD.

5 借助動量知識解答切割磁場難題

導(dǎo)體切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流.解答該類習題除需用電磁感應(yīng)相關(guān)知識，還需合理選取研究對象，根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件找到解題突破口，并綜合使用動量定理、能量守恒定理，構(gòu)建相關(guān)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系.

例5如圖3所示，在磁感應(yīng)強度大小為B的磁場中放置一光滑足夠長的導(dǎo)軌，左、右則導(dǎo)軌間距分別為L、2L.將質(zhì)量分別為m、2m，電阻分別為R，2R的金屬棒ab、cd靜止放置在導(dǎo)軌左右兩側(cè).兩棒與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，且均未離開自己的導(dǎo)軌區(qū)域，忽略導(dǎo)軌電阻.某時刻給金屬棒cd一水平向右的初速度v0，則此后運動過程中( ).

圖3

A.兩導(dǎo)體棒構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒

分析cd棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流使得ab棒受力向右運動，直到電路中磁通量不再變化，電路中沒有感應(yīng)電流，兩棒做勻速直線運動.據(jù)此尋找兩棒運動的速度關(guān)系，而后分別使用動量定理，求出兩棒最終的速度，結(jié)合電學以及能量守恒不難作答.

答案：CD.

6 借助動量知識解答磁偏轉(zhuǎn)難題

運用動量知識解答粒子在磁場中的運動問題時應(yīng)聯(lián)系所學，熟練運用幾何知識、運動半徑、周期計算公式，確定物體的運動軌跡，運動時間.需要注意的時為準確判斷碰撞后粒子的運動情況，可根據(jù)碰撞類型，運用動量守恒定律，能量守恒定律構(gòu)建物理方程，通過計算出速度表達時判斷粒子運動的方向.

圖4

分析根據(jù)幾何知識確定帶電粒子在磁場中的運動半徑，而后運用圓周運動知識以及動能定理求出E.根據(jù)動量守恒定律求出碰撞后小球1、小球2的速度，計算出小球1運動軌跡半徑、周期，根據(jù)題干給出的時間，確定小球1和小球2運動位置，運用運動合成知識求出L.

綜上所述，動量知識在解答高中物理習題中有著廣泛的應(yīng)用，尤其用于解題一些習題時可降低運算復(fù)雜度，迅速計算出正確結(jié)果.教學實踐中應(yīng)做好動量知識的系統(tǒng)講解，通過列舉具體實例加深學生理解.同時，展示動量知識解答不同習題的具體過程，給其帶來思維的啟發(fā)，鍛煉其應(yīng)用的靈活性.