- 高一物理动量守恒图片
高一物理动量守恒的图片主要有以下几种:
1. 完全弹性碰撞:两个物体碰撞前后瞬间动量守恒,碰撞过程中能量损失不计。
2. 非完全弹性碰撞:两个物体碰撞前后瞬间动量守恒,但有能量损失(以动能的形式)。
3. 爆炸图示:物体发生剧烈碰撞时,会产生极大的冲击力,这种动量守恒的物理过程可以用爆炸图示展示。
4. 子弹射击木块:子弹射入木块后,由于木块的缓冲作用,两者的速度都会减小,整个过程中系统动量守恒。
5. 火箭发射:火箭在发射过程中,燃料燃烧产生的高温高压气体以极高的速度喷射而出,火箭和高速气体一起在升空的过程中动量守恒。
以上图片可以帮助高一学生更好地理解动量守恒的概念和应用。建议使用电子设备(如电脑或平板电脑)查看这些图片,或者咨询教师以获取更多相关的资源。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在光滑的水平桌面上以初速度 v0 滑向一个质量为 M 的挡板,挡板与小球发生碰撞,并把小球反弹回来。碰撞过程中没有能量损失。请列出动量守恒的方程式。
解答:
首先,我们需要考虑小球和挡板碰撞的过程,这个过程可以看作一个系统。在这个系统中,小球和挡板的动量在碰撞前后保持不变。
设碰撞前小球的动量为 P1,方向为正;碰撞后小球的动量为 P2。由于碰撞过程没有能量损失,所以有能量守恒定律和动量守恒定律。
根据能量守恒定律,碰撞前的总能量等于碰撞后的总能量:
E1 = E2
根据动量守恒定律,碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量:
P1 + 0 = P2 + 0
其中,E1 是小球和挡板碰撞前的总能量,E2 是小球和挡板碰撞后的总能量;P1 是小球碰撞前的动量,P2 是小球碰撞后的动量。
由于小球和挡板的碰撞是弹性碰撞,所以有:
(M + m)v1 = Mv2 - mv1'
其中 v1 是碰撞前的共同速度,v2 是碰撞后的共同速度,v1' 是反弹后小球的速度。
将上述方程代入能量守恒定律和动量守恒定律中,得到:
(M + m)v1^2/2 + mv1'^2/2 = (M + m)v2^2/2 + mv1'^2/2 + mv1v2
(M + m)v1 = (M - m)v2 + mv1'
将上述方程联立求解可得:
mv0 = mv1' - Mv2
其中 mv0 是小球原来的初速度,mv1' 是反弹后小球的速度,Mv2 是碰撞后的共同速度。
mv0 = (M - m)P2 - mP1'
其中 P1' 是反弹后小球的动量。由于小球反弹后与挡板的相互作用力为零,所以反弹后小球的动量不变,即 P1' = mv1'。将上述方程代入第一个方程式中,得到:
mv0 = (M - m)(mv0 - mv1') + mv1'
化简可得:
P2 = mv0 - (M - m)v1' = mv0 - Mv2 + mv1' = mv0 - (M - m)(Mv2/M + v1') = mv0 - M(m + M)v2/M + m(v1') = mv0 - Mmv2/M + m(v0 - v1') = mv0 - Mmv2/M + m(v0 - (M-m)v1') = mv0 - Mmv2/M + m(v0 - Mv1) = (m - M)mv0/M + m(v0 - Mv1) = (m - M)P1 + mP1' = (m - M)mv0/M + m(mv0 - mv1') = (m - M)(m + M)v0/M + m(m - M)v1'/M = (m^2 - M^2)v0/M + m^2v1'/M = (m^3 - M^3)/M^3 v_total = m^3 v_total/m^3 = v_total
其中 P2 是反弹后小球的动量,mv0 是小球原来的初速度,mv1' 是反弹后小球的速度,Mmv2/M 是碰撞后的共同速度。因此,根据上述方程式可以得出反弹后小球的动量与小球原来的初速度无关。
综上所述,当小球与挡板发生弹性碰撞时,动量守恒定律成立。方程式为 P1 + 0 = P2 + 0,其中 P2 等于反弹后小球的动量。由于反弹后小球的动量与小球原来的初速度无关,因此可以得出结论:在弹性碰撞中,物体的运动状态不会因为初始速度的不同而改变。
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