例析动量守恒定律常见模型

◇　江苏　朱　俊



例析动量守恒定律常见模型

◇江苏朱俊

从近几年的高考情况来看,高考物理对学生的能力考查有了明显的转变,逐渐由知识型、应试型向实践操作型转变．而动量守恒定律是高考动量部分考查的重点,经常结合动能定理和碰撞等知识点一同出现,高考时学生经常会因为概念混淆不清而失分．因而准确掌握动量守恒的定义、适用条件、题型以及一般模型尤为重要．

动量守恒定律是指相互作用的物体在不受外力作用或所受外力的合力为零时,相互作用前后总动量保持不变．它由牛顿定律推导而出,却有着比牛顿定律更加广泛的适用范围,既适用于宏观物体,也适用于微观粒子．动量守恒定律是高考的必考知识点,经常以综合题的形式出现,单独考查时题型以选择题为主,而与其他知识点综合考查时一般为解答题．下面列出几种动量守恒定律常出现的模型和解法,供大家参考．

1　原子核模型

原子核题型将物理情境置于微观世界中,充分验证了动量守恒定律的普遍适用性．对于这类题目,学生要能够看出题目的实质是考查动量守恒定律,能够根据题干中的描述建立相关的物理模型,进而运用动量守恒定律进行求解．

2　人船模型

人船模型是考查动量守恒的典型模型,属于系统整体上不满足动量守恒的条件,但在某一特定方向上,系统不受外力,系统在这一方向的分动量守恒的情况．应用动量守恒定律时，只需分析该方向的动量即可．

图1

3　子弹打木块模型

子弹打木块模型同样是以系统为研究对象,属于水平方向所受外力远小于内力的情况,所以存在某一方向满足动量守恒条件．但由于子弹与木块之间存在摩擦,会有一部分机械能转化为热力学能,因而整个过程中机械能不守恒,子弹打木块模型的题经常会要求求出损失的这部分机械能．

图2

通过以上讨论可以总结出动量守恒定律的一般解题步骤: 1) 确定系统,明确研究对象,并判断研究对象是否满足动量守恒定律的条件； 2) 根据题目条件选取某一时刻或者多个时刻,并求出这些时刻的总动量； 3) 规定正方向,与正方向同向的取正值,与正方向反向的取负值； 4) 根据动量守恒定律列出所选时刻的方程．运用动量守恒定律主要看初末状态,有时不必弄清楚中间具体的运动过程．

江苏省如皋市薛窑中学)