應(yīng)用動量守恒定律的四類基本題型及其解題思路動量守恒定律是物理學(xué)中三大守恒定律之一，也是解決物理綜合問題時不可或缺的基本思考方向，所以學(xué)會應(yīng)用動量守恒定律，對于高中生而言是及其重要且有意義的事。然而，盡管現(xiàn)實的物理課堂之中師生對于動量守恒定律重要性認識很充分，可由于缺乏有效的訓(xùn)練和總結(jié)，使得對于動量守恒定律的訓(xùn)練陷入了無盡的題海訓(xùn)練之中，甚至于把物理綜合題目也直接用到對此內(nèi)容的練習(xí)中，使得學(xué)生茫然不知所從，對于能否順利應(yīng)用動量守恒定律也心中無數(shù)。鑒于上述原因，我從眾多的關(guān)于此類問題的題目中，歸納出了四類基本題型，并將其所對應(yīng)的解題思路予以梳理，如此，無論老師、學(xué)生都能對雜亂無章的題目有個清晰的認識，也使學(xué)生在應(yīng)用動量守恒定律時有章可循、有法可依。一、人船模型此類問題的特點在于，系統(tǒng)動量守恒得同時，其內(nèi)部各對象間有相對位置的變化，包括人在船上走、人在車上走、人拉氣球的繩向上爬三種具體情況。其解題思路有： 、 畫出系統(tǒng)位置變化前和位置變化后的對比圖。、 從圖中找到位置變化前后各對象位移的關(guān)系。、 根據(jù)動量守恒定律列式，再在等式兩邊乘上時間，將動量關(guān)系變成質(zhì)量與位移乘積的關(guān)系、 根據(jù)已知關(guān)系式求解例：質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M，長為L的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊當他向左走到船的左端時，船左端離岸多遠？解：畫出示意圖圖1人、船系統(tǒng)動量守恒，總動量始終為零，所以人、船動量大小始終相等從圖1中可以看出，人、船的位移大小之和等于L.即l1l2L設(shè)人、船位移大小分別為l1、l2，則：mv1Mv2，兩邊同乘時間t，得到ml1Ml2m解得l2. Mm二、碰撞合理性問題此類問題包括了已知碰撞前后動量求質(zhì)量關(guān)系或是知道碰前動量而求碰后動量變化量兩類。此類問題的解題思路主要是要認識到碰撞的特點：、碰撞前后動量守恒、碰后系統(tǒng)總動能不大于碰前系統(tǒng)總動能、如果兩個小球同向運動碰撞前后面的小球的速度必須大于前面的小球的速度，碰撞后原來在前面的小球速度必增大，且大于或等于原來在后面的小球的速度。、如果碰前同向運動，則絕不會發(fā)生二次碰撞例：如圖138所示，在光滑水平面上有A、B兩小球沿同一條直線向右運動，并發(fā)生對心碰撞設(shè)向右為正方向，碰前A、B兩球動量分別是pA10 kgm/s，pB15 kgm/s，碰后動量變化可能是()圖138ApA5 kgm/s，pB5 kgm/sBpA5 kgm/s，pB 5 kgm/sCpA5 kgm/s，pB5 kgm/sDpA20 kgm/s，pB20 kgm/s解析：A.此結(jié)果動量不守恒；B.可能；C.選項中B球的動量不可能減少，因為是A碰B；D.要出現(xiàn)pA 20 kgm/s即A小球碰撞前后動量大小不變只方向變化，所以其動能的大小不變，而B球的動量增大故其動能增大，所以系統(tǒng)碰后總動能大于碰前總動能不合理。所以選B三、子彈打木塊此類問題是具有非完全彈性碰撞的特點，即碰撞時的形變不能完全恢復(fù)，有一部分機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，同時系統(tǒng)相互作用后相對位置也了發(fā)生變化。其包括子彈打木塊、木塊在表面粗糙的車上運動等問題。解決此類問題的思路是：、 畫出系統(tǒng)位置變化前和位置變化后的對比圖。、 從圖中找到位置變化前后各對象位移的關(guān)系。、 根據(jù)動量守恒、能量守恒列式。、 根據(jù)所列關(guān)系式求解。例：設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊，并留在木塊中不再射出，子彈鉆入木塊深度為d.求木塊對子彈的平均阻力的大小和該過程中木塊前進的距離解：系統(tǒng)損失的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能設(shè)平均阻力大小為f，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2，根據(jù)題意作圖如下：由圖可知s1s2d子彈和木塊最后共同運動，相當于完全非彈性碰撞子彈射入木塊過程中系統(tǒng)動量守恒：mv0(Mm)v112對子彈用動能定理：fs1v2v 2021對木塊用動能定理：fs2v2 211Mm2由式得fdv2(Mm)vv2 0222?Mm?0Mmv20由上式不難求得平均阻力的大?。篺2?Mm?dm由、相比得出：s2. Mm四、彈簧類問題此類問題的特點是，系統(tǒng)的動量守恒、機械能也守恒，但卻出現(xiàn)了動能與勢能的相互轉(zhuǎn)換，其類型包括兩物體通過輕質(zhì)彈簧的相互作用或一物體與半圓形光滑凹槽的相互作用。解決此類問題的基本思路是：、對相互作用的過程進行認真、細致的分析，包括接觸后系統(tǒng)所包含的兩個對象各自受力、運動、動量、能量變化分別是什么，什么時候達到臨界狀態(tài)。、根據(jù)題目所涉及到的變化問題，應(yīng)用動量守恒、能量守恒列式求解。例：如圖118所示，光滑水平面上，質(zhì)量為2m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止；質(zhì)量為m的小球A以初速度v0向右勻速運動，接著逐漸壓縮彈簧并使B運動，過一段時間，A與彈簧分離，設(shè)小球A、B與彈簧相互作用過程中無機械能損失，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)求當彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能E.圖118解：(1)當A球與彈簧接觸以后，在彈力作用下減速運動，而B球在彈力作用下加速運動，彈簧勢能增加，當A、B速度相同時，彈簧的勢能最大設(shè)A、B的共同速度為v，彈簧的最大勢能為E，則A、B系統(tǒng)動量守恒，有mv0(m2m)v121122v0m2m)vE，聯(lián)立兩式得Emv0. 223以上是我對動量守恒定律的應(yīng)用一些膚淺總結(jié)