高中動(dòng)量守恒常見(jiàn)的題型主要包括:
1. 碰撞問(wèn)題:兩個(gè)物體發(fā)生碰撞,要滿足動(dòng)量守恒,一般要選擇兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題。
2. 兩物體彈性碰撞:除滿足動(dòng)量守恒、能量守恒外,還應(yīng)滿足機(jī)械能守恒。
3. 爆炸問(wèn)題:在爆炸過(guò)程中,系統(tǒng)受到外力的沖量很大,導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)量變化很大,不能直接運(yùn)用動(dòng)量守恒定律,應(yīng)先根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。
4. 滑塊木板問(wèn)題:滑塊木板間動(dòng)量守恒,常見(jiàn)類(lèi)型有滑塊沿光滑斜面下滑、滑塊沿粗糙斜面滑行、小車(chē)靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng),或從某位置開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),滑塊在木板上滑行等。
5. 多過(guò)程問(wèn)題:處理過(guò)程較復(fù)雜,注意選取正方向,用代數(shù)式或矢量式表示速度、動(dòng)量等。
6. 射擊、拋射問(wèn)題:注意速度的方向性。
7. 反沖運(yùn)動(dòng)問(wèn)題:注意判斷系統(tǒng)動(dòng)量變化的特點(diǎn)。
此外,還有子彈打木塊、火箭發(fā)射等問(wèn)題也是高中動(dòng)量守恒常見(jiàn)的題型。解題時(shí)要注意畫(huà)草圖選擇研究對(duì)象,分析研究的過(guò)程,判斷系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒的條件。同時(shí)注意矢量性、過(guò)程性等要求。
以上內(nèi)容僅供參考,建議通過(guò)做題和請(qǐng)教老師來(lái)掌握各類(lèi)題型的解題方法。
問(wèn)題:一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球,以初速度 v 朝一個(gè)擋板撞去,擋板與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ,擋板可以固定在某個(gè)方向上。求小球撞到擋板后的速度。
分析:
在小球撞到擋板的過(guò)程中,小球的動(dòng)量在摩擦力和碰撞力的作用下發(fā)生變化,但因?yàn)榱κ欠呛愣ǖ模圆荒苡脛?dòng)量守恒定律來(lái)直接求解。
解題過(guò)程:
1. 碰撞前,小球的動(dòng)量為 mv。
2. 碰撞后,小球受到兩個(gè)力:摩擦力 f 和碰撞反沖力 N。由于摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,所以 f = μN(yùn)。
3. 碰撞后,小球的動(dòng)量會(huì)發(fā)生變化,設(shè)其末速度為 v',則有:mv = mv' - ft。
4. 由于碰撞時(shí)間極短,可以認(rèn)為碰撞前后小球的動(dòng)量大小不變,即 mv = mv' + Nt。
5. 將 ft 和 Nt 代入上式可得:mv = mv' + μmvt/m + Nt。
6. 由于 t 極短,可以認(rèn)為 Nt 遠(yuǎn)大于 mv/m,即 Nt ≈ 0,因此上式可簡(jiǎn)化為 mv = mv' + μvt。
7. 最后解出 v' = v - μvt。
答案:(v - μvt),其中 t 是小球與擋板碰撞的時(shí)間。
這道題是一道典型的動(dòng)量守恒定律應(yīng)用題,通過(guò)分析力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,利用動(dòng)量守恒定律求解小球撞到擋板后的速度。解題的關(guān)鍵在于正確理解動(dòng)量守恒定律的適用條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。