一道题目 两种答案 孰是孰非？

[题目 ]一支小火箭准备竖直向上发射 ,火药点燃后 ,最初 0 .3s喷出的气体的质量为 3 0g ,气体喷出的速度为 60 0m/s,若火箭 (不包括喷出的气体 )质量为 2kg ,求火箭在这段时间内上升的加速度 ?[解法 1 ]以火箭和喷出的气体为研究系统 ,由于火药点燃后产生的内力远大于系统外力 (重力 ) ,故系统动量守恒 .设气体质量为m ,喷出速度为v,火箭质量为M ,气体喷出时火箭速度为u .选气体喷出速度方向为正 ,由动量守恒定律 ,mv-Mu =0 ,得u =mv/M =0 .0 3× 60 0 /2 =9(m/s) .由加速度的定义可得 ,火箭在t=0 .3s内上升的加速度为 :a =u/t=9/0 .3 =3 …     

浅谈动量守恒定律的特性

动量守恒定律是物理学的基本定律之一 .要正确运用动量守恒定律 ,必须了解其特性 .本文拟对此作一讨论 .1　整体性动量守恒定律是对一个物体系统而言的 ,具有系统的整体性 ,而对物体系的一个部分 ,定律不再成立 .例 1　质量为 M的小车 ,以 V0 速度在光滑水平面上前进 ,上面站着一个质量为 m的人 ,问 :当人以相对于车的速度 u向后水平跳出后 ,车速变为多大 ?错误解法 1 :设人在跳出后车速度 V,则其动量为MV,据守恒定律有　　 ( M m) V0 =Mv.分析原因 :因人在跳出之前 ,人和小车为一个整体 ,因此 ,尽管人跳下了车 ,但在人刚脱离车的瞬间 ,…     

浅议动量守恒定律的“四性”

动量守恒定律是教学中的一个重点,但这一定律的应用不仅使多数学生感到难学,也令不少教师觉得难教,笔者在指导学生应用动量守恒定律解题时,着重强调了对动量守恒定律的“四性”——整体性、矢量性、相对性、瞬时性的理解,效果较好。 (一)整体性。动量守恒定律是对一个物体系统而言的,具有系统的整体性,而对物体系的一个部分,动量守恒定律就不适用了。 (例)质量为M的小车,以速度v_0在光滑水平地面上前进,上面站有一质量为m的人,问:当人以相对于车的速度u向后水平跳出后,车速变为多大? (错误解法一)设人跳出后的瞬间车速为V,则其     

宇宙探索类考题分类剖析

一、火箭技术现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器.当火箭推进剂燃烧时,从尾部喷出的气体具有很大的动量,根据动量守恒定律,火箭获得大小相等、方向相反的动量.随着推进剂的消耗,火箭的质量逐渐减小,加速度不断增大,当推进剂燃尽时,火箭即以获得的速度沿着预定的轨道飞行。     

运用动量守恒定律典型错例剖析

错误之一:忽视动量守恒定律的系统性动量守恒定律描述的对象是由两个以上的物体构成的系统,研究的对象具有系统性,若在作用前后丢失任一部分,在解题时都会得出错误的结论.例1.一门旧式大炮在光滑的平直轨道上以υ=5m/s的速度匀速前进,炮身质量为M=1000kg,现将一质量为m=25kg的炮弹,以相对炮身的速度大小u=600m/s与υ反向水平射出,求射出炮弹后炮身的速度υ′.错解:根据动量守恒定律有:Mυ=Mυ′ m[-(u-υ′)],解得υ′=Mmυ Mm“=19.5m/s.分析纠错:以地面为参考系,设炮车原运动方向为正方向,根据动量定律有:(M m)υ=Mυ′ m[-(u-υ′)].解得υ′=υ mm uM=19.6m/s.错误之二:忽视动量守恒定律的矢量性动量守恒定律的表达式是矢量方程,对于系统内各物体相互作用前后均在同一直线上运动的问题,应首先选定正方向,凡与正方向相同的动量取正,反之取负.对于方向未知的动量一般先假设为正,根据求得的结果再判断假设真伪.例2.质量为m的A球以水平速度υ与静止在光滑的水平面上的质量为3m的B球正碰,A球的速度变为原来的21,则碰后B球的速度是(以υ的方向为正方向).A.υB....     

动量守恒中有关速度的两个问题

1.关于使用矢量式和标量式应注意的问题题目:气球质量为M,在下面的绳梯上站着一个质量为m的人,悬停在空中。现人以相对于气球为u的速度向上爬,求气球相对于地面的下降速度。〔解A〕人和气球组成一个系统,原来总动量为零。设气球下降速度为v。因人相对于气球向上爬的速度为u,则人相对于地面的速度为u-v。根据动量守恒定律,m(u-v) MV=0,解得V=-m/M-m u。〔解B〕根据V人对地=V人对球 V球对地,人相对于地面的速度为u V; 根据动量守恒定律,m(u v) Mv=0,解得v=/M mu。〔解A〕与〔解B〕结果不同。仔细分析可以发现,〔解A〕把人相对于地面的速度表达为u-v     

取微元为研究对象

例1一枚质量为M的火箭,依靠向正下方喷气而在空中保持静止,如果刚喷出的气体的速度为v,那么火箭发动机的功率是多少?设火箭内推进剂的质量远远小于M.解析选在时间微元Δt时间内喷出的气体为研究对象.设火箭往下推气体的力为F,根     

8.北约2011年自主招生物理试题

1.(1)组员跳上车的过程系统动量守恒.临界情况对应n个组员跳上车后车厢速度为v0,则n·m·2v0=(nm+ 2m)v0.解得n=2. (2)设第一个组员跳下车后车厢速度为v1,则由动量守恒定律,得: (2m+ 2m)v0=(m+2m)v1+m(u+v1). 第二个组员跳下车后车厢速度为v0/2,则由动量守恒定律,得: 3mv1=2m·v0/2+m(v0/2+u).     

对教科书（粤教版）上一道例题的教学设计的改进

粤教版教科书《物理》选修3—5（以下简称教科书）第15页有一道这样的一道例题． 题目：火箭喷气发动机每次喷出优=200g的气体,喷出的气体相对火箭的速度为v=1000m／s．设火箭初质量M=300k,发动机每秒喷气20次,在忽略地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机在第1秒末的速度是多大？     

11.北京大学2010年自主招生物理试题

1.(1)设小球1和小球2各自的速度分别为v1和v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:mv1 =2mv2,1/2mv12+1/2·2mv22=Ep. 联立解得v1=√(Ep/3m),v2=√Ep/3m. (2)由题意得v1=√(Ep/3m)＞v0,v2=√Ep/3m≤0.8v0.     

“人船运动模型”的应用

动量守恒定律是力学中的一个重要规律，在运用动量守恒定律解题时，常会碰到“人船运动问题．静止在平静的水面上的船长为L、质量为M．一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，则船发生的位移为多大?     

参照物选择在解题中的作用

我们在解质点动力学中的习题时 ,通常是以地面或相对于地面静止的物体为参考系 ,称之为惯性系。若以相对于地面做变速运动的物体为参考系 ,则称之为非惯性系。计算质点在非惯性系中的速度、加速度的方法与在惯性系中不同。所以 ,在应用机械能守恒和动量守恒定律解题时应注意参照物的选择。现举例如下 :〔题目〕在光滑的水平地面上 ,放一个质量为 m的光滑劈 ,劈的斜面倾角为 θ,高度为 h(如图所示 )。质量为 m的物体从劈的顶点沿斜面自静止开始下滑。试求 m滑到底端时 m和 M的速度。　　解 :设物体滑到底端时速度为V1 ,劈的速度为V2 。在物…     

正确理解动量守恒守律中速度

系统不受外力或所受外力的合力为零 ,这个系统的动量就保持不变 ,这个结论叫做动量守恒定律 .在中学物理中通常只讨论由两个物体组成的系统 ,则动量守恒定律表示为 :m1V1 m2 V2 =m1V1′ m2 V2 ′ ( 1 )动量守恒定律是物理学的基本定律之一 ,用它来解决一些变力问题 ,如打击、碰撞、爆炸以及变质量的问题都是比较方便的 .但由于同学们对该定律的理解不够深刻 ,因而在应用这一定律中往往会出现共同性的错误 .笔者认为产生错误的原因是出在没有正确理解定律中的速度 V,以下分三点说明 :1　一定要选择同一个参照系动量守恒定律是研究物体的动…     

指数和对数用于物理三例(高一、高二、高三)

例1 在光滑水平面上有一个质量为m1、动能为Ek0的小球,先后与一系列质量为m2(m2=12m1)的静止小球发生弹性正碰(碰后质量为m2的小球立即取走),问至少经过多少次碰撞,小球m1的动能才能少于10-6Ek0?(已知lg13=1.114,lg11=1.041) 分析 设运动球原来的速度为v0,经一次碰撞后运动球与静止球的速度分别变为v1、V1,由弹性正碰中动量守恒、能量守恒得     

近年高考物理力学综合题评述

动量守恒定律和动能定理,机械能守恒定律和能的转化及守恒定律的综合问题向来是高考物理的“重头戏”,并且常考常新、现试就近年高考物理力学综合题的命题及解法进行全面评述,供参考。一、从命题意图看是动量守恒定律与动能定理或能的转化及守恒定律的综合问题,但转化参照物后,用相对运动和动量守恒定律即可简捷求解。例1一质量为M的长木板,静止在光滑的水平桌面上,一质量为m的小滑块以水平速度vo从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板,滑块离开木板时的速度为十V。。若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离…     

一组有关“动量问题”的释疑

有这么一类动量问题,不少同学机械套用动量定理、系统动量守恒定律也可能得出正确结论,但再换一个角度考虑就会产生疑问;或根本得不到正确结论.本文将通过五个常见问题的分析,来释疑解惑. 例1 质量为M的小车在光滑水平面上以速度V0匀速向右运动.当车中的砂子从底部的     

有关滑动摩擦力做功的几个物理模型

一、“子弹打木块”模型例1 一质量为M的木块放在光滑水平面上,另有一质量为m速度为v的子弹水平打中木块,并最终停留在木块内,子弹打入的深度为s,设子弹打入木块时与木块间相互作用的摩擦阻力恒定,求该过程产生的热量. 析与解:本题常常称为“子弹打木块”模型.如图1所示,设子弹与木块相对静止时的速度为v',由动量守恒得: mv=(M m)v' ①     

动量守恒定律内涵例释

动量守恒定律是高中物理教学的一个重点，也是一个难点。高中学生普遍感到这部分内容比较难学，应用时容易出错，其原因除了要考虑其条件是否满足外，最主要的就是学生对动量守恒定律所具有的整体性、相对性、同时性、矢量性的内涵缺乏清楚的理解。下面通过学生在解一个题目时经常出现的错误对动量守恒定律的内涵进行例释。 　　题目在光滑水平面上，一辆质量为 M的小车上站有一个质量为 m的人，人和车一起以速度 v0作匀速运动。当人在车尾相对车以速率 v水平跳离车后，车的速度增加多少 ? 　　在教学过程中发现，学生在利用动量守恒定律列…     

关于火箭速度的讨论

本刊1985年8月号刊出的《关于火箭速度一题辨误》一文中正确地指出了在动量守恒定律表示式中,箭体和喷出气体的速度,“应当都用相对地面这一参照系的”。但笔者认为文中还存在着一个问题,即喷气速度v_0究竟应该是相对于气体喷出前火箭的速度,还是相对于气体喷出后火箭的速度?这个问题在一些物理教材与教学资料的表述中也是不统一的:有     

动量守恒定律适用的三种情况

动量守恒定律是历年高考的重点,动量守恒定律适用的情况可分为下面三种.一、系统不受外力或所受外力的合力为零例1(1986年全国高考题)甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他乘的冰车质量共为M=30kg,乙和他乘的冰车的质量也是30kg.如图1.游戏时,甲推着一个质量为m=