試論動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)的匯總及解題思路

秦峰

動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)較多，包括沖量、動(dòng)量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等概念.教學(xué)實(shí)踐中，加深學(xué)生對(duì)動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)的深入理解與認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的動(dòng)量知識(shí)體系，對(duì)提高學(xué)生動(dòng)量題型的解題能力與效率意義重大，應(yīng)引起教師的高度重視.

一、動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)匯總

沖量、動(dòng)量均是矢量，前者是力在時(shí)間上的積累，后者是物體質(zhì)量與速度的乘積，其中沖量作用效果在于改變物體的動(dòng)量.

動(dòng)量守恒定律是高中物理重要的守恒定律之一，為保證學(xué)生正確運(yùn)用這一定律，除要求深入理解定律內(nèi)容外，應(yīng)注意當(dāng)滿足以下條件時(shí)可使用動(dòng)量守恒定律：（1）系統(tǒng)所受外力之和為零或不受外力，其中系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況，靈活、自由選取.（2）系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于所受的外力，如爆炸、碰撞等，可忽略物體所受的外力.（3）在某方向上，物體所受外力和為零或不受外力，或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可在該方向上應(yīng)用動(dòng)量守恒定律.

二、動(dòng)量試題解題思路

解答動(dòng)量相關(guān)題目時(shí)，首先認(rèn)真審題，明確題目創(chuàng)設(shè)的情景，根據(jù)題目描述畫出分析草圖;其次，對(duì)物體或整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，掌握系統(tǒng)的受力情況，明確受力方向;最后，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理劃分，靈活運(yùn)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、能量守恒以及動(dòng)量守恒定律，列出相關(guān)方程，進(jìn)行求解.

例?如圖所示在地面之上，有一套小圓環(huán)?A的均勻直桿B，兩者質(zhì)量均為m.?兩者間的滑動(dòng)摩擦力為0.5?m?g.在和?A?相距0.2m處的下方存在一高度為0.3m的作用區(qū)域.當(dāng)?A進(jìn)入C?時(shí)，會(huì)受到2?m?g的向上恒力作用.區(qū)域?C不對(duì)桿產(chǎn)生影響.A、B同時(shí)開始下落，且落地時(shí)A、B的速度相同，忽略空氣阻力，g?取10m/s2，求?B?的長(zhǎng)度至少為多少？

分析：物體運(yùn)動(dòng)共分為三個(gè)階段：（1）物體?A、B一起做自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)入到區(qū)域C.（2）區(qū)域C作用于圓環(huán)A，使A相對(duì)于B?向上運(yùn)動(dòng).（3）兩者一起下落至地面.

第一階段：設(shè)物體進(jìn)入?yún)^(qū)域?C時(shí)的速度為v?1，?由機(jī)械能守恒定律可知：

2mg=12·2mv?12，解得v?1?=2m/s.

第二階段：以?A為研究對(duì)象，設(shè)物體在圖2-2時(shí)的速度為v?A，?由動(dòng)能定理得：

-（F-f-mg）d=12mv2?A-12mv2?1，解得v?A?=1m/s.將?A、B?看做一個(gè)系統(tǒng)，其所受的合外力為零，因此，可運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，設(shè)?v?B?為圖2-2時(shí)的速度，則

2mv?1=mv?A+mv?B，解得v?B?=3m/s.

另外，設(shè)?h??B?1?為物體B在該過(guò)程下落的高度，對(duì)B?物體運(yùn)用動(dòng)能定理

（mg-f）h??B?1?=12mv2?B-12mv2?1，解得h??B?1??=0.5m.

第三階段：以?A?為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得

（mg+f）t=m（v?2-v?A）.

設(shè)物體A下落高度為h?A，在圖2-3時(shí)A、B具有的速速為v?2.由動(dòng)能定理得（mg+f）h?A=12mv2?2-12mv2?A.

同理，以?B為研究對(duì)象，設(shè)B下落的高度為h??B?2?，?由定量定理、動(dòng)能定理得

（mg-f）t=m（v?2-v?B），（mg-f）h??B?2?=12mv2?2-?12mv2?B?，解得：v?2?=0.4m/s，?h?A?=0.5m，?h??B?2??=0.7m.

綜上桿的長(zhǎng)度至少為?h??B?1?+h??B?2?-（d+h?A）?=0.4m.

總之，高中物理動(dòng)量教學(xué)中，教師應(yīng)做好動(dòng)量基礎(chǔ)知識(shí)匯總，使學(xué)生正確理解相關(guān)概念，尤其明確動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律運(yùn)用時(shí)滿足的條件，夯實(shí)基礎(chǔ).

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