孫輝

【摘要】動量定律和動量守恒定律是自然界最為重要的規(guī)律之一。同時(shí)這一塊知識也是中專物理教學(xué)的重點(diǎn)知識中的難點(diǎn)，本文主要結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就動量概念解決物理問題的三種比較典型的方法進(jìn)行了分析，以幫助更多學(xué)生可以更好掌握動量的概念，學(xué)好物理知識

【關(guān)鍵詞】動量概念；典型方法；物理問題

中專物理教學(xué)中，處理和解決好動量問題，是力學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)知識。多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在物理教學(xué)中，運(yùn)用動量守恒定律以及動量定理來研究在碰撞中動能變化的相關(guān)問題，是十分重要的。以下主要結(jié)合物理教學(xué)的實(shí)踐，就動量概念解決物理問題中比較典型問題進(jìn)行了探討分析。

1 使用系統(tǒng)的動量定律來分析和解決物理問題

系統(tǒng)所受到外力給予的總的沖量的和等于系統(tǒng)總動量的變化，這可以用來表達(dá)系統(tǒng)動量的定理。這主要可以用來解答那些不需要求解系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)物體之間相互作用力的相關(guān)問題。用上述的定理來解決動量定理可以使得問題變得更加的明確和簡單。以下通過例題來進(jìn)行說明：

例1：如圖1所示，水平粗糙的地面上放了一塊傾角是?的斜面體，質(zhì)量為M，且斜面體的表面是粗糙的，并且有一質(zhì)量為m 的小滑塊以初速度為V0在斜面上滑行，在經(jīng)過了時(shí)間t之后滑到了斜面上某個(gè)位置的時(shí)候速度是零，在小滑塊上滑的過程中斜面體保持了不動，求這個(gè)過程中，水平地面對于斜面體的支撐力和摩擦力是多少？

分析：將滑塊和斜面體作為整體來研究其受力的情況，這個(gè)系統(tǒng)整體受到的外力主要有重力（m+M）g，靜摩擦力f（斜面體和滑塊之間的相互作用的摩擦力和彈力為內(nèi)力），地面對于整個(gè)系統(tǒng)的支持力則為N。在圖中建立和圖1中所述的坐標(biāo)系，對整個(gè)系統(tǒng)在水平方向和豎直方向應(yīng)用動量定理可知

因此可知

2 動量守恒中研究對象的選取問題

在進(jìn)行物理題目的解答的過程中，要想很好的處理好動量守恒的問題，關(guān)鍵是要對動量守恒進(jìn)行更為徹底的理解。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)動量守恒定律的時(shí)候，大多只注重動量守恒定律的條件以及動量的矢量性等等方面的內(nèi)容，對動量守恒的內(nèi)在規(guī)律的理解則關(guān)注的比較少。往往在研究動量守恒定律時(shí)候，所給出了條件會是由幾個(gè)相互作用的物體來共同組成。因此在處理物理問題時(shí)，如果沒有弄清楚所要研究的對象，就不可能更為準(zhǔn)確的去把握動量守恒定律。

例2：如圖中所示，質(zhì)量為m 的拖車和質(zhì)量為M的小車之間用一根不可伸長的細(xì)繩來進(jìn)行連接，且地面光滑，一個(gè)質(zhì)量為m0的物體是放置于拖車的前端，且該物體和拖車之間的摩擦因素是μ，在開始的時(shí)候，小車以速度V向前進(jìn)行行駛，細(xì)繩松弛，拖車和小物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求物體相對于拖車滑行的距離。

分析：一開始的時(shí)候小車以速度V會向前行駛，在小車的行駛的過程中，松弛的細(xì)繩會逐漸被拉直，這會使得小車和拖車在很短的時(shí)間內(nèi)速度發(fā)生變化，可以用V1來表示，這個(gè)過程中，物塊沒有參與到相互的作用，處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。因此可以來選取小車和拖車之間的關(guān)系來進(jìn)行分析，由動量守恒定律可以得知：

之后，小物體相對拖車滑行的過程中，因?yàn)槲飰K和拖車之間是存在著滑動摩擦力，因此這時(shí)拖車、物塊和小車是共同參與作用的，因此要選擇三者共同的作用的物體系來進(jìn)行分析，將共同速度可以設(shè)為V2，依據(jù)動量守恒定律可以得出

這時(shí)候假設(shè)物塊相對于拖車的滑行距離是S，則可以得出

根據(jù)①②③可以直接求出S

根據(jù)①②③可以直接求出S

3 運(yùn)用動量以及動能的變化來處理碰撞的問題

兩個(gè)物體之間，因?yàn)樵诒容^短的時(shí)間發(fā)生了相互的作用而使得各自的動量發(fā)展了變化，這就是碰撞。在兩個(gè)物體發(fā)生碰撞的時(shí)候，其相互作用的內(nèi)力往往作用力比較大，且時(shí)間非常的短，因此，在一般情況下，可以忽略系統(tǒng)所受到的一些常見的外力。所以，這種碰撞問題可以用動量守恒定律來進(jìn)行處理。同時(shí)，碰撞之后內(nèi)力作用所產(chǎn)生的形變使得碰撞后的動能不會大于系統(tǒng)在碰撞之前的動能。

例3：兩球A 、B 在光滑水平面上沿同一直線， 同一方向運(yùn)動， m A， = 1 k g ， m B， = 2 k g ，VA=6m/S， VB=2m/S，當(dāng)A 追上B 并發(fā)生碰撞后，兩球A 、B 速度的可能值是

取兩球在碰撞之前的運(yùn)動的方向?yàn)檎?，那么在碰撞之前，系統(tǒng)總的動量為

在碰撞之前，系統(tǒng)總的動能可以表示為EK=? mA，VA2+? mB VB2=22J，在碰撞之后EK≦22J，使用排除法可以排除C和D選項(xiàng)。選項(xiàng)A中經(jīng)過仔細(xì)分析，和實(shí)際情況不符合，碰撞之后的A球不可能會沿著原方向比球B的速度會更快，所以本題只能選擇B。

在討論碰撞碰撞問題的時(shí)候，應(yīng)該考慮動量守恒，在碰撞前后，系統(tǒng)的總動量會保護(hù)不變，其次從動能的角度來分析，碰撞后系統(tǒng)的動能會小于或者等于碰撞前系統(tǒng)的動能，另外要綜合考慮實(shí)際情況。只有這樣，才能更為合理、客觀的利用動量變化的不同形式來進(jìn)行分析和判斷。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳利芳，包美紅. 例談動量關(guān)系在習(xí)題中的應(yīng)用[J]. 物理教學(xué)探討，2008（06）

[2]邵聰躍. 動量定理在動量守恒類問題中的應(yīng)用[J]. 物理教學(xué)探討，2008（06）