物理動(dòng)量守恒高考模型主要有:
1. 子彈打木塊模型:在碰撞過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,但機(jī)械能不守恒,通常會(huì)伴隨能量損失。
2. 滑塊模型:兩個(gè)物體在水平面發(fā)生碰撞,一般要考慮地面阻力。
3. 碰撞模型:兩個(gè)物體碰撞時(shí),不考慮其他力(包括重力),但要考慮作用力與反作用力,一般動(dòng)量守恒,但機(jī)械能不守恒。
4. 火箭模型:火箭(發(fā)動(dòng)機(jī))模型中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,且內(nèi)力做功導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能增加。
5. 斜面模型:兩個(gè)物體在斜面上發(fā)生碰撞,一般要考慮摩擦力和空氣阻力。
6. 多過程模型:如兩個(gè)碰撞小球帶動(dòng)其他小球共同運(yùn)動(dòng)模型,或子彈打靶模型等。
這些模型是高考中的重要考點(diǎn),需要考生熟練掌握。
題目:一個(gè)質(zhì)量為$m$的小球,在光滑的水平面上以速度$v$向右運(yùn)動(dòng),與一個(gè)靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為$M$的木塊發(fā)生碰撞。碰撞后,木塊的速度變?yōu)?v/2$,求碰撞后小球的速度。
分析:由于碰撞過程沒有摩擦力,所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。我們可以根據(jù)動(dòng)量守恒定律來求解碰撞后的速度。
解:根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有
$mv = (m + M)v^{\prime}$
其中,$v^{\prime}$表示碰撞后小球的瞬時(shí)速度。
由于碰撞后小球的速度向右,而木塊的速度向左,所以有
$v^{\prime} = \frac{mv}{m + M} = \frac{v}{1 + \frac{M}{m}}$
所以,碰撞后小球的速度為$\frac{v}{1 + \frac{M}{m}}$。
總結(jié):這個(gè)題目是一個(gè)典型的物理動(dòng)量守恒高考模型,通過應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解碰撞后的速度,需要仔細(xì)分析題目的條件,并注意選擇合適的符號(hào)進(jìn)行計(jì)算。