動量作為分析和處理動力學(xué)問題的第三大重要工具,其簡潔程度僅次于功能,遠越于牛頓運動定律與運動學(xué)公式,位居中間。雖在高考改革中被放于選考內(nèi)容中,但由于其在對付動力學(xué)問題的不可爭辯的地位,向來是選考命題中,選修3-5的炙熱考點。自07年山東高考獨立命題以來,年年上鏡,極盡風(fēng)光,出題的模式基本都是動量守恒定律的運算,設(shè)置情境也幾乎鎖定在上生活中最常見的一種現(xiàn)象——碰撞之上。所以碰撞類問題的理解與把握至關(guān)重要。盡管博主所要講的判斷碰撞能否發(fā)生的問題,至今還沒有在山東高考中出現(xiàn)過,但此類問題卻屬于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所遇到的一大難點,出錯率較高。此難點的突破,也是必會對同學(xué)們關(guān)于碰撞類問題的深入理解、把握起到深遠的影響。
一、認清碰撞的特點
1、從運動來看。碰撞的特點是,作用時間短,參于物體碰撞前后的運動狀態(tài)變化明顯;
2、從受力來看。碰撞的特點是,碰撞過程中,系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用力“巨大”;
3、從動量守恒條件來看。碰撞的特點是,一是作用過程中,系統(tǒng)除相互內(nèi)力之外,根本不受外力,則系統(tǒng)動量真正的守恒;二是即使在作用過程中,系統(tǒng)受到一定的外力,但與其相互的“巨大”內(nèi)力相比,往往都微不足道,可以忽略不計的,此是動量可認為近似的守恒?梢姡谝话闱闆r下,一切的碰撞均可認為動量是守恒的。
二、把握判斷的依據(jù)
看一個碰撞在實際中是否可以真實的發(fā)生,主要從三個方面,按一定的先后順序進行,具體來講,可以分三步走:
第一步,先看碰撞前后,系統(tǒng)的動量是否守恒。依據(jù):所有的碰撞,無論是否受到外力作用,一般都認為動量是守恒的(真正守恒或近似守恒);前后動量不能守恒的碰撞,在實際中是不能發(fā)生的;
第二步,再看動能是否增加。依據(jù):碰撞不同于爆炸和反沖,因為在爆炸過程中有炸藥化學(xué)能的釋放,在反沖過程中有其他能量的消耗,都存在其他能量向機械能的轉(zhuǎn)化,也必然導(dǎo)致了前后機械能的增加。而在碰撞過程中,其他能向機械能的轉(zhuǎn)化是不能發(fā)生的,要發(fā)生也只能是機械能向其他能的轉(zhuǎn)化,即,碰撞過程中,機械能只會減少,絕不可能增加。又由于碰撞前后,系統(tǒng)的高度一般都是不變的,機械能的變化也就最終由動能是否變化來體現(xiàn)了?傊痪湓挘鲎策^程中,系統(tǒng)的動能不可能增加。
第三步,最后要看是否還存在相互作用力。既然是碰撞后的動量,系統(tǒng)內(nèi)物體間就應(yīng)該是作用完畢,物體間就不能還擠壓在一起,繼續(xù)存在相互作用。具體體現(xiàn)為:一是碰撞后兩物體向同一方向運動,則前面的物體速度不能小于后方物體;二是碰撞后兩物體向相反方向運動,那只能是背道而馳,絕不可以對頭“頂!薄E鲎惨蠈嶋H。
三、熟悉典型的案例
【典例一】
分析:由第二步來看,D項碰撞后動能增加,故可以排除;由第三步來看,A項中,球1、球2碰后,仍然都沿各自的原方向,繼續(xù)“頂!保隙〝D壓在一起,沒有分開,故不合實際,也應(yīng)排除掉,故本題應(yīng)選B、C兩項。
【典型二】
分析:由第一步,D項動量不守恒,可以被排除;由第二步,C項動能碰后有增加,也可以排除掉;由第三步,B項,碰后,A、B兩球向同一方向走,B球在前,A球在后,而A球的速度大于前面B球的速度,故兩球仍然擠在一起,有相互作用,還沒有作用完畢,不合實際,也應(yīng)排除。故,本題答案應(yīng)為A項。
來源:星空中學(xué)物理輔導(dǎo)東營的博客
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/596635.html
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