几种动量守恒模型的临界问题例析
2021-01-07李叶贤
广东教育·高中 2021年12期
关键词:模型
李叶贤


在近年高考中,经常考查以生活情境为背景的滑板、滑块模型或碰撞模型及变式,试题以压轴计算题为主,对学生综合应用力学、运动学、动量和能量的观点处理问题的能力要求比较高. 本文通过对几种动量守恒常见模型的临界问题进行剖析,让学生掌握和领悟解决此类问题的规律和技巧.
1. 发生非弹性碰撞的临界条件及常见模型
发生非弹性碰撞后物体不能恢复原状. 其中,完全非弹性碰撞后物体的形变量最大,而且具有共同速度,系统机械能损失最大.
我们以滑板、滑块发生同向相对运动这种类碰撞模型为例,分析发生非弹性碰撞的临界条件.
通过上面的例题解析可知:解决物块、滑板的临界速度问题的关键是分析达到共同速度时,木板的长度L与两者相对位移差Δs=(s2-s1)的大小关系以及木板位移s1与L的大小关系.
常见的完全非弹性碰撞模型如下表所示.
2. 发生完全弹性碰撞的临界条件及常见模型
因此,解决完全弹性碰撞后临界速度问题的步骤是:确定好研究对象,并分析碰撞过程中能量如何转化,最后综合应用动量守恒和能量守恒定律解题.
常见的完全弹性碰撞模型如下表所示.
3. 滑板、滑块在反向相对运动中的临界条件例析
因此,解决滑板、滑块在反向相对运动中的临界速度问题的关键是:挖掘出滑板速度为零时及两者达共速时这两个临界点,并求它们各自的位移,并判断它们的方向,最后求出相对位……
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