林桂紅
動量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的客觀規(guī)律之一,它在物理學中具有非常重要的地位和廣泛的應用,它為解決力學問題提供了另一種新的思路,其運用一直是高考的重點,題型以計算題為主。學生對該知識點的理解和應用感到比較困難,究其原因,是對規(guī)律的掌握不夠扎實。學生學會對規(guī)律的總結和歸納會對學習起到事半功倍的作用?;仡櫾撜骂}型,發(fā)現(xiàn)不少題目涉及碰撞過程中的臨界問題的解決,即相互作用中的兩物體相距恰“最近”、“最遠”或恰上升到“最高點”等臨界問題時,求解的關鍵是“速度相等”。下面分情況作探討。
一、相距恰“最近”速度相等
這類題目一般以彈簧模型為例,如圖右。
三、恰上升到“最高點”速度相等
完全非彈性碰撞的特點是碰后兩者的速度相等,此時碰撞能量損失最多的。若能量損失最多,則可知該碰撞為完全非彈性碰撞,即碰后兩者的速度一定相等。根據(jù)這個思路我們解釋下面這個模型。
假設地面和斜槽都是光滑的。把小球和斜槽看成一個系統(tǒng),則系統(tǒng)只有小球的重力做功,從能量守恒可知,系統(tǒng)損失的動能通過重力做功轉化為小球的重力勢能。當h最大時,彈性勢能最大,動能損失最多,該碰撞可看成完全非彈性碰撞。那么,小球滑到最高點時速度相等。