关键词:物理题目;动量;能量;
1引言
在高中物理知识学习当中,涉及到的能量与动量问题主要有动能定理、机械能守恒定律以及综合动量守恒定律等。对于这部分问题来说,其正是我们高中物理知识学习当中的难点与重点,在对我国近年来各地区物理题目的分析后可以发现,这部分题目正是近年来的考试重点,且具有较强的综合性以及灵活性,对我们的综合分析能力、数学水平以及空间想象能力都具有着较高的要求。对此,我们在实际学习当中即能够能够做好这部分问题的重视与把握,做好题目的研究与解答。
2碰撞类型题
在高中物理能量守恒能量以及定律学习当中,碰撞问题是重要的应用方式。在我们经常遇到的物理问题当中,有部分问题看上去并非为碰撞问题,但如果以碰撞规律对问题进行求解,则将具有着较为简单与容易的特点。
2.1规律拓展应用
例1如图1所示,在一个水平地面上,有一个楔形物体以水平方式放置,质量为M,在楔形物体的上下表面以及水平地面方面都具有着光滑的特征。目前,具有一个m质量小球在该地面上按照v0初速度滑上斜面。求其在该斜面上能够最多能够滑到多高的高度?
解:在对题目进行分析后可以了解到,当小球以一定的初速度滑上该楔形物体之后,在水平方向,该系统不会受到外力的作用与影响,即在水平方向上具有动量守恒的特征。而在小球高度不断升高的情况下,重力势能则会在增大的情况下降低系统动能。当小球继续滑动、上滑到楔形物体最大高度时,其具有着最大的势能,但此时具有最大的系统损失。由此可了解到,该问题的实质即是完全非弹性碰撞,有
mv0=(M+m)v
在对上述两式进行联合求解之后,可以得到
2.2类似完全碰撞
例2在一个表面光滑、且水平的桌面上,具有数量为n的相同小物块,在桌面上以一条直线方式排列。在相邻小物块之间,具有着一定的距离。按照从左到右的顺序,将第一个小物块标记为P1、第二个为P2,以此类推,处于该直线最右的小物块则为Pn。此时,以一定得方式对这部分每一个小物块一个方向向右、但具有不同大小的速度,其中,物块最大速度为v1,最小速度为vn,处于两个速度之间的物块速度则为v2,v3……,vn-1。当这部分小物块在移动当中发生碰撞之后,都为弹性正碰,且两者具有着非常短的碰撞时间。此时,小物块速度的大小依次为?
解:根据题目的分析可以了解到,对于位置相邻的小物块,在相互间发生弹性正碰时,则满足机械能以及动能守恒定律。在几者间发生碰撞时,因存在速度的交换,则可以据此获得结论,即小物块从左到右的速度依次为vn,vn-1,……,v2,v1。
3磁场双杆运动
在磁场当中,双杆运动也是实际学习当中的一项重点问题。在其具体运行当中,在稳定之后回路当中则将存在着一定的感应电流,在电流做功的情况下,整个系统则将因此发热,并涉及到能量的转化。对此,在双杆系统当中即需要受到来自外力的影响,外力的存在将对系统实现能量的补充,以此维持双杆在运动当中能够不断生热,以此实现对能量的消耗。对于安培力做功来说,是对其他形式能向内能的转化,在此过程当中,如双杆没有增加机械能,那么根据能量守恒以及转化方面的内容则可以了解到,安培力做功功率同外力做功功率两者相等。稳定状态方面,即其速度差具有恒定的特征,根据具体情况确定差值,其也可以为0。由此可以了解到,双杆系统在运行当中除了将受到来自安培力的影响之外,还将受到其余力的作用。对此,在对单杆运行特征单一物理量进行表征类似问题进行求解时,可以对牛顿第二定律进行使用,在对系统发热等问题进行求解时,则需要做好同能源转化守恒定律的结合使用。
例3如图2所示,在一个水平面,具有两条保持平行的导轨PQ以及MN,在导轨之间,所具有的距离为l,匀强磁场同导轨所在平面垂直向里,磁感应强度大小B,两根金属杆在导轨上摆放,且具有垂直的特征。其电阻与质量分别为R1、R2,质量为m1、m2,导轨同两杆之间具有着较好的接触,同导轨间所具有的动摩擦因数为μ。已经了解到,杆1在被外力拖动的情况下,将按照恒定速度v0沿着导轨进行运行,在处于稳定状态之后,杆2也将沿着导轨恒定运动,在运动过程当中,导轨自身所具有的电阻忽略不计,求杆在运动当中克服摩擦力做功功率。
图2
解:设杆2所具有的运动速度为v,在两杆运动过程中,在其同导轨所形成的回路当中,其磁通量也将处于不断的变化当中。并将产生感应电动势E=B14结束语
在上文中,我们对物理题目中的动量、能量问题进行了一定的研究与探索。在我们高中物理知识学习当中,动能与能量问题可以说是学习当中的重点与难点,需要我们能够在日常学习当中在该方面引起重视,做好相关题目的练习与解答。对于这部分题目来说,其在实际处理技巧方面具有着相通之处,对于我们已经做过的经典题,则需要在做完之后做好题目的整理,对其进行反复的总结思考,对相关知识的综合方式以及过程模型做到心领神会,尽可能保证解题的精与实。通过该种方式的应用,才能够将我们已经学习和掌握到的知识实现对其他类似题目的迁移,以此获得举一反三的效果。当然,我们在解题的过程中也需要做好题目质量与数量的控制,避免因陷入到题海战术、做较多的类似题目浪费较多时间。总体来说,在对能量、动量问题解答时,需要在借助经验的基础上按照教师讲解重点进行处理,以获得更好的解题效果。
参考文献
[1]朱玉荣.高中物理学习的知识、方法[J].理科考试研究2014(13)
[2]李雀飞.谈高中物理的探究式教学[J].广西民族师范学院学报2014(03)
[3]李育成.浅谈个人对高中物理有效教学的看法[J].文理导航(中旬)2014(06)