李玲
動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理, 其內(nèi)容:一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變.動量守恒指整個過程任意時刻守恒,定律適用于宏觀和微觀,高速和低速.動量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——動量守恒,機(jī)械能也守恒
兩個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向物塊運動.不計一切摩擦,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,水平方向動量守恒:mv1=(M+m)v′;不計一切摩擦,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)此時小球速度大小為v1′(方向與v1相反),物塊此時速度為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.
動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理, 其內(nèi)容:一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變.動量守恒指整個過程任意時刻守恒,定律適用于宏觀和微觀,高速和低速.動量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——動量守恒,機(jī)械能也守恒
兩個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向物塊運動.不計一切摩擦,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,水平方向動量守恒:mv1=(M+m)v′;不計一切摩擦,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)此時小球速度大小為v1′(方向與v1相反),物塊此時速度為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.
動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的原理, 其內(nèi)容:一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變.動量守恒指整個過程任意時刻守恒,定律適用于宏觀和微觀,高速和低速.動量守恒定律的應(yīng)用主要有如下類型.
一、彈性碰撞模型——動量守恒,機(jī)械能也守恒
兩個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向物塊運動.不計一切摩擦,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,水平方向動量守恒:mv1=(M+m)v′;不計一切摩擦,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)此時小球速度大小為v1′(方向與v1相反),物塊此時速度為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.