高中物理中動量守恒定律的兩個推論及運用

章學城

摘要：文章主要針對高中物理動量守恒定律的兩個推論以及應用進行分析，結合當下高中物理中動量守恒定律教學內容為根據，積極從兩種推論詳細介紹以及應用分析方面展開詳細介紹，不斷加深學生對這方面知識的了解以及掌握，積極強化高中物理中動量守恒定律的認識，能夠將其熟練的應用到高中物理學習中。

關鍵詞：高中物理；動量守恒定律；兩個推論；應用分析

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）07-0240-02

在高中物理學習中，動量守恒定律是必須掌握的知識，動量守恒定律主要是針對相互作用的物體為基礎，當物體受到力的影響，發生動量變化期間，施加力的物體也會產生變化。針對這種理論進行實驗驗證，實驗結果表示，若是在相同的力，相互作用下兩個物體為基礎進行研究，不受到任何外力的影響下，相互作用力的和為零，動量保持不變，這就是動量守恒定律的重要原理，也是文章研究的中心。

1.高中物理動量守恒定律推論一

在進行高中物理動量守恒定律研究期間，推論一主要是根據動量定律中的矢量性為根據，根據固定方向的力為根據，控制動量的變化以及方向，但是不會對動量的垂直方向產生影響。根據動量守恒定律為基礎，得出一個定律原理推論，固定系統中同一個方向不受到外力影響或是外力影響為零的基礎上垂直方向不受到合力影響，這屬于動量守恒。

例如：某人造衛星距離地球10R時候速度為12KM/S.當它撞擊地球時速度為多少.R=6380KM.不計算大氣影響.求方程左右的數據.重力勢能E=mgh，因為動量守恒所以撞擊時重力勢能全部轉化為動能E=1/2mv^2列方程，動能等于重力勢能，左右m可以約掉。

某物體放在一個傾斜角為θ的斜面上，向下輕輕一推，剛好能夠勻速下滑。若給此物體一個沿斜面向上的初速度v0，那么它能沿著斜面向上運動最大幅度是多少？

由物體沿斜面勻速下滑f=mgsinθ物體沿斜面上滑 由能的轉化和守恒定律1/2mv0^2=mgssinθ+fss=v0^2/4gsinθ。解題思路主要是根據動量守恒定律作為出發點，先用勻速下滑的條件解出滑動摩擦力，然后重力和滑動摩擦力做負功來消耗初動能解出上滑的距離。

客觀來講，動量守恒定律的前提條件是保證其不受到任何物質或是作用力的影響，不與其他的物質之間發生動量變化，并且保證系統內容自身的動量守恒。特別是在推論一中，判斷動量守恒定律就需要考慮其中的影響力。比如說有個a將其放在A上面，將A平放在地面上，這時候小a在A上進行運動，這期間加速或是變速等活動，只要保證A不會出現異動，與地面產生相對位移，A就屬于動量守恒定律中的系統，因為A與地面沒有相對位移，就沒有摩擦力做功，也沒有熱傳遞，就是說沒有動量交換，所以A可以看做一個動量守恒系統，與外界沒有動量交換。所以a與A之間的動量一直處于不變狀態，這就是動量守恒定律中推論一。與之相反，若是在運行期間，A隨著地面的轉移變化而變化，這種情況下，就不能形成一個動量守恒系統，其中的a也會隨之變化，動量之間相互轉換，違反了動量守恒定律中的動量守恒，所以在進行動量守恒定律研究期間，需要注意這方面的問題。

總而言之，需要清晰掌握動量守恒定律的基本內容，一個系統不受外力或所受外力之和為零，這個系統的總動量保持不變，這個結論叫做動量守恒定律[1]。計算公式：m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…，其中v1，v2…都是作用前同一時刻的瞬時速度，v1ˊ，v2ˊ都是作用后同一時刻的瞬時速度。其主要適合于一個系統不受外力或所受外力之和為零的情況。

2.高中物理動量守恒定律推論二

對于高中物理動量守恒定律來講，在進行研究期間也需要注意其中的第二推論定律，在研究過程中，我們所研究以及考慮的內容只是根據系統的方式進行外力研究，知道動量守恒定律是保證不受到外力影響或是外力影響為零的基礎上，保持物體的動量守恒。但是對于動量守恒中的系統動量守恒來講，不需要對系統中的能量或是內力大小進行考慮，另一種說法就是不需要考慮內力大小的問題。因為物質之間的作用力或是內力是隨著物體大小進行變化，在相同作用力的影響下能量之間會出現沖量變化，這種沖量變化與能量作用力之間成正比。所以不會對總能量產生影響。在研究動量系統能量守恒期間，不需要對其中的內力變化或是大小進行考慮[2]。當然分析研究期間需要我們考慮，若是相同物體但是數量在兩個或是兩個以上，彼此之間不存在作用力，但是能夠收到不同物體作用力的影響，這些物體之間的作用力矢量為零，因為彼此之間沒有作用力，所以不會對動量守恒產生影響，但是動量的總和會發生變化，這種情況下動量是否處于守恒狀態。其中的矢量為零，動量不會因此出現變化，根據這些研究得出以下推論：

當物體在兩個或是兩個以上，相互之間沒有任何作用力，這期間受到其他物體的作用矢量影響，但是矢量為零，則物體彼此之間動量不會出現變化，符合動量守恒定律。

例如：高中動量守恒題。水平面上依次相隔一定距離靜止放置著n個大小相同的物塊1、2、3、……、n，它們的質量分別是m、2m、4m、……、2n-1m.另一個質量為m的滑塊以初速度v0正對著滑塊1運動，并發生一系列碰撞，直至滑塊和所有物塊都一起共同運動.已知每次碰撞后相撞的物體都不再分開.求：（1）第3個滑塊的最終速度是多大？（2）滑塊2和滑塊3碰撞過程中滑塊2的動能損失是多少？

在解題之前需要我們說明摩擦情況，如果有摩擦，這題條件不夠的，所以默認是光滑的，既然是光滑的，那么系統動量守恒，第一個問可以用mv0來除以總質量M得出。第二問問滑塊2和3碰撞過程2損失的動能，那么按部就班來就可以了（這個其實有中間結論，引入損失系數就可以了），最開始2的速度非常好解，直接用動量守恒，得到v=mv0/（4m）=0.25v0之后碰撞，再用動量守恒解出末速度v，然后把初末動能相減即可。

3.結束語

動量守恒定律屬于高中物理中比較復雜的知識之一，需要真正了解動量守恒定律的基本內容，在根據基本內容以及基本公式為基礎，不斷演變才能科學應用。

參考文獻：

[1] 劉衛國.高中物理中動量守恒定律的兩個推論及應用[J].內蒙古電大學刊，2015，05：79-81.

[2] 楊曉玲.兩個守恒定律在解決物理問題中的應用[J].呂梁教育學院學報，2015，02：49-50.