物理题目中的动量、能量问题探索构建

物理题目中的动量、能量问题探索构建

金思琪

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)