動量守恒高三物理有以下內容:
動量守恒定律及其推論。
碰撞。
爆炸和反沖運動。
火箭發(fā)射和宇宙航行中的動量定理。
曲線運動和船渡河問題中動量守恒。
此外,還有涉及到沖量的拓展知識,如功與能的關系、彈性碰撞和非彈性碰撞等。這些知識在高三物理的動量守恒學習中是重要內容。
題目:一個質量為 m 的小球,在光滑的水平桌面上以初速度 v0 滑向一個擋板,擋板與小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞前后小球的動能分別為 E1 和 E2(E1 > E2),求碰撞后小球的速度。
分析:在碰撞過程中,小球受到擋板的撞擊作用,動量會發(fā)生改變,但整個過程中沒有其他外力參與,所以動量守恒。根據動量守恒定律,可以列出方程求解小球的速度。
解:根據動量守恒定律,有:
mv0 = mv1 + m(-v2) (1)
其中 v1 和 v2 分別為碰撞后小球的速度。
根據能量守恒定律,有:
E1 = (1/2)mv02 (2)
E2 = (1/2)mv12 + (1/2)mv22 (3)
由(2)和(3)可得:
v1 = √(v02 - E2/m) (4)
將(4)代入(1)可得:
v2 = -√(v02 - E1/m) - v1 (5)
由于擋板與小球發(fā)生彈性碰撞,所以 m(v1-v2) 與 mv0 大小相等方向相反,即:
mv0 = m(v1-v2) + m(-v2) (6)
將(5)代入(6)可得:
v2 = -√(v02 - (E1-E2)/m)
因此,碰撞后小球的速度為:
v2 = -√(v02 - (E1-E2)/m) m/s
答案:碰撞后小球的速度為 -√(v02 - (E1-E2)/m) m/s。
這個例題展示了如何使用動量守恒定律來求解碰撞問題,通過分析碰撞過程中的動量和能量變化,列方程求解小球的速度。需要注意的是,在實際應用中,還需要考慮其他因素的影響,如摩擦力、空氣阻力等。