湖南教師資格物理考試:《動量、動量守恒》易錯題分析

http://hunan.hteacher.net 2022-10-18 11:42 湖南教師資格證 [您的教師考試網(wǎng)]

 一、知識點提要

動量、動量守恒主要包括動量、沖量、反沖等概念和動量定理、動量守恒定律等基本規(guī)律。沖量是物體間相互作用一段時間的結(jié)果,動量是描述物體做機械運動時某一時刻的狀態(tài)量,物體受到?jīng)_量作用的結(jié)果,將導(dǎo)致物體動量的變化。沖量和動量都是矢量,它們的加、減運算都遵守矢量的平行四邊形法則。

本單元中所涉及到的基本方法主要是一維的矢量運算方法,其中包括動量定理的應(yīng)用和動量守定律的應(yīng)用,由于力和動量均為矢量。因此,在應(yīng)用動理定理和動量守恒定律時要首先選取正方向,與規(guī)定的正方向一致的力或動量取正值,反之取負(fù)值而不能只關(guān)注力或動量數(shù)值的大小;另外,理論上講,只有在系統(tǒng)所受合外力為零的情況下系統(tǒng)的動量才守恒,但對于某些具體的動量守恒定律應(yīng)用過程中,若系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的內(nèi)力,則也可視為系統(tǒng)的動量守恒,這是一種近似處理問題的方法。

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二、易錯題分析

例1.從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()

A.掉在水泥地上的玻璃杯動量大,而掉在草地上的玻璃杯動量小

B.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大,掉在草地上的玻璃杯動量改變小

C.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快,掉在草地上的玻璃杯動量改變慢

D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時,相互作用時間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時間長

【錯因分析】錯解:認(rèn)為水泥地較草地堅硬,所以給杯子的作用力大,由動量定理I=△P,即F·t=△P,認(rèn)為F大即△P,大,所以水泥地對杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的動量改變量大,所以,容易破碎。

【正確解答】由于兩個玻璃杯下落的高度相同,則重力做功相同,則二者落地時速度相同,即二者落地時動量相同。又因為落地后動量均為零,故動量改變量也相同,即沖量相同。二者的區(qū)別在于落地時與地面的接觸時間。在水泥地上的接觸時間短,而草地上長,根據(jù)動量定理F△t=△P,時間越短的受力越大。故選CD。

【小結(jié)】遇到這類問題時,首先判斷實際情況,即速度與速度改變量,再由動量定理分析具體的作用力大小。

例2、把質(zhì)量為10kg的物體放在光滑的水平面上,下圖所示,在與水平方向成53°的N的力F作用下從靜止開始運動,在2s內(nèi)力F對物體的沖量為多少?物體獲得的動量是多少?

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