动量守恒定律怎么用(动量守恒定律做题技巧)

教育机构 2024-09-28 17:17:27 153 教育网

动量守恒定律适用于任何物体之间的相互作用。其在系统中的具体表现是：系统初态总动量等于系统终态总动量。其计算方法遵循适当代数的原则。那么，如何正确运用动量守恒定律来解决问题呢？我们先来看一个例子！

在光滑的水平面上，一个人站在平板卡车上，以速度Vo向右移动。已知人的质量为m，平板车的质量为M，在某一时刻，当人相对于平板车以速度向左跳动时，车辆的速度为多少此时？

我们知道，当人跳上平板车时，平板车对人施加的弹力就是系统的内力。整个系统中，由于地面光滑，系统不会受到外力的影响。因此，可以利用动量守恒定律来解决这个问题。问题。关键是，动量守恒定律怎么用？请看一下同学们常犯的几个错误的分析与解答！

第一：对系统内部对象了解不够

该同学的解题过程如下。他首先假设人从车上跳下来后的速度是V，他的动量是MV。根据动量守恒定律，(M+m)Vo=MV，解为V=(M+m)Vo/M。这位同学的解题方法是典型的对系统缺乏理解。他认为，人一旦跳出汽车，人和汽车就不再形成一个系统。因此，这是不使用动量守恒定律的解决问题的常见形式之一。

第二：对动量的矢量性质认识不足

另一位同学的解题过程如下。他还首先假设人从车上跳下来后的速度为V，车的动量为MV，人的动量为m(+V)，动量守恒定律为(M+m)Vo=MV+(+V)m，解为V=Vo-m/M+m。这位同学可能会觉得麻烦。他干脆用动量守恒定律解决了这个问题，然后赶紧把数值代入其中求出速度。因此，在不考虑动量矢量性的情况下，由动量守恒定律得到的值往往是错误的。

第三：对参照物认识不够

另一位同学用动量守恒定律来回答这个问题。流程如下：假设平板车向右行驶的方向为正方向。人跳出车辆后，车辆的动量为MV，人的动量为-m。根据动量守恒定律，可得(M+m)Vo=MV-m，并可得V=(m+M)Vo/M+m/M。根据这位同学列出的公式，我们可以判断他首先以地面为参照物，而当人跳出汽车时，他以汽车为参照物。应用动量守恒定律时，系统的参考对象必须是相同的，因此这个求解过程也是错误的。

看完前面三位同学的错误答案，你是否有过这样的经历呢？现在，我们就来看看这道题的正确答案吧！

首先要选择人和车作为一个系统，以地面为参照物，以汽车向右移动的方向为正方向。根据动量守恒定律，有(M+m)Vo=MV-m(-V)，解为V=Vo+m/M+m。

综上所述，利用动量守恒定律解决问题时，首先要判断系统是否受到外力作用，或者当系统所受的外力远小于系统内力时，我们可以利用动量守恒定律来解决问题。

其次，必须清楚地了解系统的内部组成部分，脱离系统的物体在应用动量守恒定律后不能被丢弃。

此外，应用动量守恒定律时，物体相互作用之前和之后的参考物体必须是相同的。如果它们不同，系统的动量将不守恒。

最后，由于动量是一个适当的量，所以在应用动量守恒定律时，首先必须假设一个正方向。与正方向相同方向的动量为正，与正方向相反的动量为负。

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