2018年,濟(jì)南終于下了一場(chǎng)大雪,看起來就像冬天一樣。
本周,我們將延續(xù)上周談到的動(dòng)量,重點(diǎn)討論本模塊的另一個(gè)重要定律——?jiǎng)恿渴睾愣桑?span style="display:none">OUD物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其實(shí)很多頑皮的孩子在學(xué)習(xí)這個(gè)模塊的時(shí)候,內(nèi)心是排斥的,因?yàn)樗麄兛傆X得這是一個(gè)新的東西,就像當(dāng)時(shí)化學(xué)里,如果用錘子敲打鼴鼠,他們就覺得世界觀是不正確的。
事實(shí)上,動(dòng)量也是描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量。 高中的時(shí)候,這個(gè)物理量最有用的就是可以用來描述物體的“碰撞”和“反沖”。
一旦你了解了動(dòng)量,力和運(yùn)動(dòng)就完成了。
那么,什么是動(dòng)量守恒定律呢? 最初它是牛頓定律的一個(gè)推論,但后來發(fā)現(xiàn)它的適用范圍比牛頓定律要廣泛得多動(dòng)量守恒定律筆記,而且是比牛頓定律更基礎(chǔ)的物理定律。 我們先用文字描述一下這個(gè)神奇的法則:
如果系統(tǒng)上沒有外力或者外力之和為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。
這里,我們需要注意以下幾點(diǎn):
① 想要應(yīng)用這個(gè)法則,前提必須是一個(gè)系統(tǒng)——多個(gè)對(duì)象!
②系統(tǒng)的外力為0。這個(gè)條件有時(shí)可以近似滿足。 例如,當(dāng)系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí); 或者系統(tǒng)整體不滿足它,但在某個(gè)方向上滿足它。 在這個(gè)方向上,可以應(yīng)用該法則。
該定律雖然經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,但也可以從理論上推導(dǎo)。 孩子們,發(fā)揮你的想象力,跟著艾嘉一起來猜一猜吧!
我們從哪里開始? 當(dāng)然,他還是那個(gè)熟悉的牛二。
理論模型如下。 水平桌子上沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球相撞。
碰撞時(shí),兩個(gè)小球所受的力是恒定的,力的作用時(shí)間很短,用△t表示。
那么,推導(dǎo)開始:
結(jié)合這些方程,我們可以得到動(dòng)量守恒定律:
動(dòng)量守恒定律一般有三種表達(dá)式。 解決問題時(shí),調(diào)皮的孩子可以自己選擇:
① p=p',系統(tǒng)在相互作用開始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)(或中間狀態(tài))的總動(dòng)量。
② △p=0,系統(tǒng)總動(dòng)量變化為零。
③ △p1=-△p2。 如果系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化將大小相等,方向相反。
關(guān)于動(dòng)量守恒定律,在高中物理中研究它是非常普遍和重要的。 頑皮的孩子首先需要掌握的是基本的公式和概念,以及對(duì)規(guī)律背后的邏輯的充分理解。 不要盲目回答問題!
讓我們看一下該定律的基本應(yīng)用:
例子:
如圖所示,在光滑的水平面上放置一個(gè)光滑的半圓形槽。 槽體左側(cè)水平面上固定有一塊塊。 現(xiàn)在讓一個(gè)小球從左邊槽口A點(diǎn)上方靜止開始下落,并從A點(diǎn)落入槽口,則下列說法正確的是()
A.鋼球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒
B、鋼球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,鋼球與半圓槽組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
C、當(dāng)球在半圓槽內(nèi)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),球與半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
D、球從C點(diǎn)離開半圓槽后,一定會(huì)從C點(diǎn)落回半圓槽內(nèi)。
這個(gè)問題并不難。 它是對(duì)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的定性檢驗(yàn)。 測(cè)試點(diǎn)是守恒條件! 照顧好它吧,頑皮的孩子們。
關(guān)鍵是左邊有一個(gè)小塊會(huì)阻礙半圓槽的運(yùn)動(dòng)。 我們要選擇的系統(tǒng)是一個(gè)小球和一個(gè)半圓形凹槽。 因此,小塊的力屬于系統(tǒng)的外力。
另外,需要注意的是,垂直方向和水平方向的力是不同的,需要分別討論。
分析如下
A. 當(dāng)只有重力或只有彈力起作用時(shí),物體的機(jī)械能守恒。 當(dāng)球在半圓凹槽中從B移動(dòng)到C時(shí),除了重力做功外,凹槽的支撐力也對(duì)球做功。 球的機(jī)械能不守恒。 由此可見,球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,球的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤。
B、球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的前半段,左邊的物體對(duì)槽施加力,球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。 球在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的后半段,球有向心加速度,垂直方向的合力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。 因此B錯(cuò)誤。
C、當(dāng)球從半圓槽最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),垂直方向的合力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。 系統(tǒng)水平方向上的總外力為零,因此球和半圓槽的動(dòng)量在水平方向上守恒,故C錯(cuò)誤。
D、球離開C點(diǎn)后,同時(shí)具有垂直和水平分量速度。 球傾斜向上拋起,并在水平方向上以勻速直線運(yùn)動(dòng)。 水平分速度與半圓槽的速度相同,所以球一定會(huì)從C點(diǎn)落回半圓槽,所以D是正確的。
故選:D
好的! 本周的分享到此結(jié)束。 下周,我們將正式將動(dòng)量守恒定律應(yīng)用到各種應(yīng)用中! 希望孩子們做好準(zhǔn)備!
下周見!
如果你覺得物理特別難動(dòng)量守恒定律筆記,