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物理教育毕业论文:动量守恒问题

编辑:sx_yangk

2015-11-27

能力与知识的关系,相信大家都很清楚。知识不是能力,但却是获得能力的前提与基础。而要将知识转化为能力,需要个体的社会实践。下面是编辑老师为大家准备的物理教育毕业论文

在学习动量守恒定律时,大多数学生缺乏对动量守恒定律内在规律的理解,忽视了动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体系。可以说,没有弄清楚研究对象,就不能准确地处理好动量守恒问题。

例1.在质量为M的小车中挂有一个单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定的速度υ沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短。在碰撞过程中,可能发生的情况是( )

A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为υ1、υ2、υ3,满足(M+m0)υ=Mυ1+mυ2+m0υ3

B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为υ1和υ2,满足Mυ=Mυ1+mυ2

C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为υ1,满足Mυ=(M+m)υ1

D.小车和摆球的速度都变为υ1,木块的速度变为υ2,满足(M+m0)υ=(M+m0)υ1+mυ2

解析:碰撞的特点是时间短、相互作用力大且是变力,通常满足系统动量守恒定律。那么,在碰撞的极短时间内,哪些物体参与了作用,即研究对象(系统)中是否有小球,就成为解答本题的关键。

小车与木块直接碰撞,从发生到结束是在极短时间内完成的。此时作用力很大,所以它们才能在在极短的时间内发生改变。在此期间,它们的位移可看作零,而摆球并没有直接与木块作用,因为在它与小车共同匀速运动时,摆线拉力在竖直方向,所以在碰撞的极短时间内,摆线拉力不能改变小球速度的大小或方向(至于碰撞之后的物理过程中小球将如何参与总体运动则又当别论),即在此极短时间内,参与相互作用的物体是小车和木块。而小车和木块碰撞后,可能以各自不同的速度继续向前运动,也可能结合在一起以共同速度向前运动,即B、C项是可能发生的。

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