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好,我们看看下面单方向的动量守恒,单方向的动量守恒,给大家上了三个图啊,这个哎,经常会考在鞋面的,这个也是其中之一,然后我们的这个哎,这个也属于单方向的动量守恒,什么叫做单方向的动量守恒呢? 咱们啊说一说这个,我们先看我们这小球,这地面肯定是光滑的了啊,有摩擦就是不守恒了,守恒不了了,好外力了啊,那我地面是光滑的, 然后我这小球上去,上去的过程当中,他会在这个位置,那小球会受到一个左上方的 fn, 力的作用是相互的,我们这斜面会受到一个右下方的这个 fn, 那 我们知道右下方的力是不一定会推着我们这个曲面往右走,对不对?哎?而我们这个小球呢,受左上方的这个力的作用,哎,他会减速,但是我们看看整体这个模型,他的动量收不收横,人家要是问你,你就回答他不收横,为什么? 因为水平方向上他们两个受 fn, fn 的 水平方向,是不是?哎?分力大小等大反向属于内力了,对不对?但数值方向上他们两个合力为不为零, 他们俩的合力是不为零了,你看我们这小球,我们这小球是不是自己还受到一个重力作用啊?对不对?数值方向上它的合力为零吗?它的合力不为零,我这个 斜块合力是为零,但我这小球数值方向合力和不为零,他是在往上走的,这个过程当中,重力是不是一直在影响他,对吧?有任何一个力能和他平衡吗?这平衡不了,要不然他数值方向是不会有速度的,所以我们整体的 不为零。但是这个单方向指的是哪个方向呢?指的是水平方向,他们两个的水平方向的动量是守恒的,为什么? 因为水平方向上你还用不用考虑重力和支持力了?是不是不用考虑了?水平方向上他们两个只受内力,也就是说 fn 的 水平分量等大反向,这个内力对他们两个的这个作用效果啊,属于 让他们动量守恒的这个部分,那有没有其他的外力了?没有外力了,所以水平方向动量守恒,那水平方向动量守恒,我们就可以列他们两个动量守恒的势子啊。那我们给大家找两个特殊的位置,其他的位置咱也算不了啊,只有特殊的位置能算。 所以啊,我们看看啊,小球走走走走走,他能上到最高的位置,他上到最高的位置的时候,我们这鞋面得走点,比如鞋面走到这了啊,我给大家简单画一下,鞋面走到这了,小球上到最高了, 那我们看看上到最高是什么情况啊?小球上到最高,按道理来说,他是不是应该会再掉下来,对吧?那他上去再下来, 那这一瞬间,他是不是就相当于到达我们应该到达的那个最高点了,对不对?那最高点他数值还能不能再走了?他就不能再走了?数值方向的速度等于零,所以他在走的这个过程当中走到最高点了, v y, 这一瞬间啊,他的 v y 就 等于零。那咱们在想啊,我们这个小球之所以能上, 再掉下来,他是不是相当于追着我们这个鞋面跑啊?对不对?如果我们这个鞋面是静止的,他是不是上到停他再掉下来?咱们现在鞋面是静止的吗?咱们现在鞋面是不是静止的? 哎,那我这小球一开始我不是压着这物体往右走吗?物体往右走,小球也往右走,他凭什么能往高了上?是不是因为他水平方向的速度比我们这个鞋面这个速度大, 那他上到最高他们两个就相对怎么的了呢?是不相对静止了?哎,对,所以在最高点的时候,我们能知道什么他们两个水平方向的速度是一样的。好,那我就能列什么在最高点啊?我写上在最高点, 最高点冒号,那我就能知道他们两个水平方向动量不是守恒吗?对吧?而且最高点他们两个水平方向的速度是共速的,我们这小球也只有水平方向的速度了,所以 m 乘以为零等于 m, m 一 乘以为零啊,等于 m 一 加上 m 二括号倍的微共。 我们看看这模拟的其实是一个什么碰撞,是不是完全非弹性碰撞,因为他们共述了,对吧?哎,那我这是有能量损失啊,看看我的能量损失怎么写啊?能量损失应该等于前面的动能减去我们这个 它俩共速之后的动能,能量损失变成谁了?这里头也没有摩擦,没有这个能量,但是我们这小球是往高了上了,是不是新增了重力势能?哎,对,它就等于谁等于我们这个小球 m e g 乘以它能上的这个 h, 这个 h 是 这样的,这是它的 h, 这是我们的最高点啊,那它到最高点这个过程当中,其实模拟的一个完全非弹性。 好,那我把过程量再好好跟大家说一说啊。经常有同学问我说,哎,那我要是走的这个过程当中,我怎么应该列式子啊?我们看看啊。走的过程当中,由于小球还能往上走,所以他肯定有一个数值方向的 v y, 有 一个水平方向的 v x, 对 不对?而我们这个斜面还有一个水池方向的 v, 我 给他设成 v 二吧。 哎,那我水平方向是不是时时刻刻动量都是收横的,所以这会你能不能列动量?收横的式子你是能列的,但是你要注意区分,由于我这个小球数值也有,水平也有,你只要哪个方向的速度,只要水平方向的速度,所以如果这个绿色的我们列出来,他就应该得谁 m 一 乘以 v 零,他数值上等于谁呢?等于 m 一 乘以我的 v 二。他们都是同一个方向的啊,直接相加就可以了。那这个过程量能不能减? 这过程量解不了,因为你看我这 v x, 你 不知道对不对?我这 v r 我 也不知道,所以为什么我选了最高点,因为最高点他是可求的,因为最高点的时候我这 v y 得零了,小球的速度是不是就剩水平的了?而且他俩水平方向还怎么的了? 哎,共速了啊,因为你水平方向共速,我这小球还能不能继续追他了就追不了他了,他俩共速才,哎,在最高点等,如果他速度还是比他大的话,他就能接着往上追,对不对?哎,所以最高点符合这么一个特殊的情况啊,模拟的是完全非弹性,那这个 h 我 们是要能算的啊。 好,接下来我们这小球就该往下掉了,他又能掉回来,掉掉掉掉掉回来啊,那掉回来之后,我们这重力势能是不就完全释放了,对吧?其实他上去再下来这么一个漫长的过程,模拟的其实就是什么?其实就是他撞了他一下, 哎,所以就把这个过程伸长了,所以等他回来回归啊,等他回归他的出发点的时候,我们就有什么了,我们就模拟的是那个 弹性碰撞了啊,我这二分之一 m 一 v 零的平方等于二分之一 m 一 v 一 方加上二分之一 m 二比二的平方, 撇都是撇撇,别落下。好,这里面我的结论是不就能用了?看看刚才咱们这个结论,这结论是不就能用了,哎,这都能用了,我们试一试啊。小球的末速度 就撞完之后上去再下来问小球的末速度是向左的还是向右的,还是静止的,这里面你就需要判断什么了,判断他们两个的质量。哎,如果 m 一 和 m 二相等,他上去再下来的这个过程当中,他走到这他就怎么的了,他就停了, 因为质量相等,速度得怎么的得互换,而我们这 m 二的末速度就是谁就是为零。嗯,那如果我们这个 m 一 质量要小于 m 二, 他撞了一下之后是不会反,会不会反弹呀?对不对?所以当他俩分开之后,我们这 m 一 的速度就是向左的,如果 m 一 要大于 m 二的话, m 一 的速度就是向右的。然后就有同学问我啊,你说这 m 一 速度是向右的,他俩咋可能分离呢? 因为 m 二快呀,对吧?我们看看在这个过程当中受力的那个分析,我们这小 m 一 是不是受右方的支持力?你说块永远都在怎么的都在加速,而 m 一 呢? m 一 水平方向要经历一个什么?经历一个减速呀,对不对?所以一个加一个减。如果我们这个质量是我们刚才像我刚才说的啊,如果我们这个 m 一 要小于 m 二的话,最后 他会被反弹,他肯定会往左走了。但如果 m 一 要大于 m 二,他虽然有向右的速度,但是他能不能分开他也能分开,因为 m 二变得比他更快了 啊,就跟我撞你一下似的,我是一个质量大的去撞你一个质量小的,撞完之后咱俩是不是会分开?因为你的速度比我的速度大了,你接着往前非常快的走,我在后面,虽然我没有被你撞反弹, 我的速度仍然向前,但我还能追上你了吗?就再也追不上了啊。咱们学过碰撞的逻辑,如果没有任何外力维持的情况下,撞是不就只能撞一次,我能撵着你撞吗?对吧?我不能,因为我没有任何的其他的动力了啊。好, 所以我们这个模型其实模拟的是谁,最高点的时候模拟的是完全非弹性,而等我回来的时候,我模拟的就是一个弹性碰撞了啊。好,那这个模型具体再给大家说的更详细一些啊。比如说我们出速度为零,非常非常大的时候,这我都擦了啊,出速度为零非常非常大的时候,假设我能逃出去, 我能冲出去,我冲出去,我看看是什么情况啊?冲出去说明我到最高点了,我仍然有哪个方向的速度,仍然有数值方向的速度,对不对?所以我们这个小球啊,等他冲冲冲,冲到这,冲到这个位置的时候,我仍然有水平方向的 v y, 但是你看看咱们这个曲面是不这块是竖直的呀,对吧?咱们想一下啊,如果我先把这曲面固定,我这 m 一 上去之后,到这个位置是不就剩竖直方向的速度,接着他就要竖直上跑了,对不对?哎,这是静止的情况啊,那现在他俩动起来了, 那我们这 m 一 相对于 m 二是不是仍然是只有竖直方向的速度?说明他俩那会水平方向的速度就怎么的了,还是相同的, 哎,所以我能不能求这 v x 呢?我也可以,因为水平方向上的动量是守恒的,所以 m 一 v 零就等于这个微攻就行了。好,那我们这球上去之后我做啥运动啊?你看它是不是也有速度,有水平速度,核速度是不是斜方向的?斜方向的它就咋的了? 他不是这么斜上抛,哎,对,斜上抛,咱们咋分解是不是水平方向和竖直方向去分解?水平方向分一个,竖直方向分一个,然后水平方向做的是匀速直线运动,竖直方向做的是竖直上跑。好,那我这斜块是不也水平着来啊?哎, 那我他也水平为 x, 他 也水平为 x, 大家做的都是匀速直线运动,等他掉到这个位置的时候,我这斜块也走到这了,正好就给他怎么的了, 正好就给他接过来,接住了,接住了,完了之后小球还是能回来啊。所以这个过程会不会被影响呢?他是不会被影响的,所以碰见难一些的题,你们要注意啊,这过程不会被影响啊。那好,那这里面重点掌握什么? 我们那个能量损失,咱们拿先把这微共给他求出来了哈, m 一 v 零是不等于 m 一 加上 m 二括号倍的微共了, 那我们这能量损失咱们之前咋写的?二分之一 m 一 为零的平方减去二分之一 m 一 加上 m 二微共的平方是不等于小 m 一 乘以 g 乘以 h, 这 h 算的是哪个 h 呢?算的是这个 h 啊, 不能是我们这个鞋面的这个高度。为什么?看看我们这能量的分配啊,小球一开始有动能,鞋面没有等到我们这个,哎,要分离的这个位置之后,小球有水平方向的速度 v x, 我 们这鞋面有水平方向的速度 v x, 你如果按这个,这不微共吗?对不对?你按这个算动能,你忽略谁了?是不是?忽略小球数值方向上还有速度呢,对吧?你是不是少算这一块的动能了?哎,所以你拿那个拿我们这个式子算出来是什么?是它数值方向没有动能了,只剩谁,只剩水平方向的速度 v x 的 时候, 哎,我这个动能减去这个动能就等于我们这 m j h 了啊,那如果你要想写这个部分的话,你还得把那个数值方向动能给它加上啊。好,这是我们单方向的动量守恒。

验证动量守恒实验有三个模型,今天咱们一个视频,把这三个模型讲清楚,以及他们最终的结论是如何推导出来的,也给他搞定。 听完了这节课以后,一定把我总结的动量守恒实验的练习题拿回去下载打印,赶快学习起来,把这个问题彻底解决。 ok, 来看一下第一个模型,对他来说,小球 m 一 在轨道上滑动,滑滑滑,刚开始没有的 m 二啊,滑动以后,哎, 抛下来到达 p 点,然后现在放一个 m 二一接着从同高度往下滑,滑到这了以后,撞击了 m 二, m 二跑到了 n 点, m 一 碰完以后跑到了 m 点上, ok 吧? ok, 那 对于这样一个问题呢?它的核心是什么呢?核心是要验证 m 一 v 一 等于 m 一 v 一 撇加上 m 二 v 二撇,是这个事吧,这块说一下啊,对于这个动量守恒来说, 无论 m 二有没有碰前速度,在它碰后以后,它的速度我都标为 p 二,好吧,哎,来分辨到底这个速度是碰前速度还是碰后速度,这是一个小的方法啊。 ok, 所以 把它验证出来,那我验证它的时候,我到底应该如何验证啊?大家来看,对于用这个实验, 它有什么特点?它的特点是什么?碰完以后,这哥俩都做平抛运动对不对?这高度 h 是 不是相同啊?所以我先看看这个实验的特点,我到底怎么验证它的呀?首先对于 h 来说,等于二分之一 g, t 的 平方可以吗?然后我就知道了,那对于 t 来说, t 是 不是等于根号下 r, h, b, g 啊?所以一和二碰撞完以后,包括一自己滑落抛出到 p 点以后,它们在抛出以后的时间都是这玩意,对不对?所以啊, 它们的速度可以把它变换一下,啥意思?因为高度相同,所以左右两边同时乘上一个 t 行不行? ok, 然后我就可以把它变成啥了,这 v 一 乘 t 就 变成啥做平抛的水平微移,对不对?是不就是谁 就是 o p 啊?那对于 m 二了,碰完了以后是不到达了 m 点呢?所以它在 m 点 v 一 撇乘上 t 是 谁呀?是不就是 o m 啊?是不是在这呢?那碰完二以后,二做平抛的水平微移是不就是 o n 呢? o n 在这呢? ok, 所以 通过这种方式,我们能推导出来这么一个结论。接着来,那如果我再给你多增加个条件, 说这哥俩呀,是弹性碰撞,如果是弹性碰撞,我们能得出什么结论?我们能得出这样一个结论,跟 m 都没关系了, m 一 和 m 二可是不相等的,那这个东西我们应该怎么推出来?来,接着看,首先第一个还是得写出来,这个 m 一 v 一, ok, 把这个动量守恒写出来,那对于他来说,光有这一个动量守恒不够用,那还得要谁要能量守恒?能量二分之一 m 一 v 一 方等于二分之 二分之一 m 二 v 二撇的平方, ok 吧?好嘞,那这个时候咱们开始变个形啊, 该消的咱们给它消掉,二分之一消掉可以吗?然后我们来把 m 一 v 一 撇和这个 m 一 v 一 撇的平方都移到等号的左边来,它是不是可以变成了 m 一 乘除 v 一 减去 v 一 撇等于 m 二 v 二撇。那下边这个是不是可以变成这东西变成了 m 一 v 一 方减去 v 一 撇的平方 等于 m 二 v 二撇的平方,没问题吧?朋友们,好了,然后我下一步怎么办?我左边比上左边,等于右边比上右边,可以吧?哎, ok, 我 把它这等号这样写行吗? ok, 然后通过它,我先把右边这个给它约分一下啊,来了, m 二撇和下面 v 二撇削掉一个行吗? 所以等号的右边变成了一个 v 二撇分之一,那左边呢?这是个什么完全平方式?是不是可以变成 v 一 加上 v 一 撇乘上 v 一 减去 v 一 撇,那 v 一 减去 v 一 撇是不可以搁上面那削掉啊,对不对?所以这边削完以后会变成什么? 会变成 m e, m e 也都消掉了,所以这边后面上面就消掉没了,下面会变成什么? v 一 加上 v 一 撇,这边等于 v 二撇, ok 吧?结束。好嘞,那这样结束了以后,同学们把这个移到这边来,把这移到这边去,会变成个啥东西?是不就会变成一个 v 二撇等于 v 一 加上 v 一 撇, ok 吧?行嘞,那如果这个能接受的话, 跟这个式子一样不?哎,你我再乘乘这个时间 t, 是 不是就把这个 v 二撇乘成时间 t 了以后 就变成谁了?是不是就变成这个 o n 了?在这呢?然后这个 v e 乘成 t 啊,会变成什么? v 一? 那初时刻,那就变成是 o p, v 一 撇乘上 t 是 不就是 o m? 所以 它们乘完了以后,它俩是不就变成了这个 o n 等于 o m 加上 o p, 能接受吗?哎,所以这个就是我们对于它来说两个核心式子以及它的推导过程 能接受。 ok, 那 我们马上来看第二个,第二个它是一个易错点啊,易错点到底在哪呢?就是在于我这个一和二碰完以后,到底谁是 m 点,谁是 n 点的问题,能接受吧?挨个来看,首先第一个 m 一 走,哎,往上撞到了,哎,也是做一个平抛运动吧,然后撞到了这个数值墙上,对吧?然后 m 一 创, m 二分别又创到了这个数值墙上,所以这个模型跟这个模型有啥区别?虽然都做平抛,这个平抛是高度 h 相同,而这个平抛呢? 这哥们是 x 相同行不行?那到底怎么导出来的这个结论呢?咱们现在来看啊,先把它画一下, 别写乱了,接着来,对于他来说,我先找他的共同点吗? x 等于什么? v t 对 不对?那这个高度 h 等于什么? h 等于 二分之一 g t 的 平方,把这 t 带下去可不可以?可以啊,二分之一 g x 的 平方,除以 v 的 平方。好了,那把它带进来了以后,我就能推出来 这 v 等于多少? v 应该等于根号下,把它移过来,把它移过去,那这个就应该是。 ok, 那 因为这是个中间式,所以对于它来说,我可以把这个 x 开出来啊,开乘上一个 x, 你 要是这么写也行啊。 ok, 那 对于这个来说,它和它的关系是不是就找到了? v 越大, h 越小,所以朋友们,咱先看一看啊,创完以后,碰撞完以后, m 一 和 m 二分别到哪?自己划的时候是不是到这个 p 点呢?我设它为 v 一, 那碰撞完以后,它碰撞完它有速度是不是小了?速度越小, h 可是越大了,所以这是 v 一 撇, 谁是 v 二撇啊? m 二的速度是最大的碰后速度,所以对他来讲,这是 v 二撇,能接受吗?好了,知道他了以后又知道这个东西下一步干啥呀?下一步往这个整个动量守恒的核心公式里带呗。核心公式里是啥呀?是不是这个 m 一 v 一 等于 m 一 v 一 撇加上 m 二 v 二撇, ok, 来,我这个就不抄了啊,咱直接往上带,把这个东西往上去带来看,这对于它来说, m 一 乘上这 v 一 t t 就 不成了啊,哎,把这个 v 一 带进去, v 一 应该是根号下 g 除以二, v 一 是谁? v 一 是不是啊?如果这个是 o 点的话,那这个就是 o p 呗,对不对?乘剩个 o p h, 再乘剩个 x, 好 吧,这个是第一个过程,等于我把后面都照着写下来, ok, 写完,那对于这个问题来说, x x 我 都给它消掉了,行不行?而且根号下 g 除以二,这个是不是也可以消掉啊? 好嘞,所以最后得出什么结论? m 一 乘上根号下 o p 分 之一,等于 m 二乘上根号下 o m 分 之一,加上 m 一 乘上根号下 o n 分 之一。是这个事不,朋友们, ok, 所以 再强调一遍啊,他的易错点是什么?速度越大,哎,碰后的速度越大,那么他做平抛时,数值方向上的高度就越小, ok 吧,把这几个过程一定一定得搞清楚了啊。 ok, 好 了,那接着往下最后一个问题, 用单摆来验证动量守恒,对于他来说,首先我把这 m 一 拉高,与数值方向加角为 c c 一 m 二它不动啊,然后我一松手,它就撞到它了嘛,对吧?哎,撞到它了,然后撞完了以后呢?它俩同时往右摆动,然后摆动到最高点的时候, m 一 与数值方向夹角为 c 二, m 二与数值方向夹角为 c 三。所以这个时候怎么办呀?老规矩,核心是啥呀?我把这个抄一下啊, m 一 v 一 等于 m 一 v 一 撇加上 m 二 v 二撇,是这事吧?好了,那我现在要想,这 v 一 v 一 撇和 v 二到底怎么办呢?对吧? 怎么办?懂?能定理?求啊。刚开始的时候这个就很简单了,这个肯定是要求它碰撞时的出速度啊,碰前速度 m 一, 那我要 m g 括号一减 cosine c 一 等于二分之一 m v 一 的方,没问题吧?这是第一个。好了,接着往下来第二个,碰完以后到最高点的时候在这, 二到最高点的时候在这。所以这个时候我们可以列一个动能定律,行吗?所以我先把第一个这个 v 一 等于多少数出来啊? v 一 是不就应该等于 根号下把这个二除过来,二 g 乘上括号一减 cosine c 特一行不行,来,下面会没会? 下面把这 set 一 换成 set 二 set 三是不就行了?所以 v 一 和 v 一 撇以及 v 二撇是不就能求出来了?求出来以后把这个往上面一带,是不就能得出这个结论了 好不好?哎,所以这个就是我们在验证动量守恒过程当中的三个核心模型,一定要掌握这种问题的核心点。核心点是啥呀?再强调一遍, 这东西啊,动量守恒,稍微难点的给你来个动量守恒和能量守恒的结合,你也要会。大家整个这个问题学会了吗?

同学们,今天咱们用最直观的方式搞懂弹簧连接体的毛毛虫模型。光滑水平地面上放上 ab, 两个物块用弹簧连接在一起,促使弹簧处于自然伸直状态。给 a 物体一个向右的出速度, b 物体出速度为零。 第一个过程, a 速度大于 b 速度,弹簧被挤压变短, a 受到向左的弹力,速度不断减小, b 受到向右的弹力,速度不断增大,直到两个物体速度相同,弹簧压缩到最短,从初始到弹簧最短。裂动量守恒和能量守恒模型类似于完全非弹性碰撞。 第二个过程, a 手向左的弹力继续减速, b 手向右的弹力继续加速, b 的 速度大于 a 的 速度,弹簧长度慢慢变长,直到第一次恢复原长,这个时候 b 的 速度最大, a 的 速度最小。 从初始到第一次恢复原长。列动量守恒和能量守恒模型等同于弹性碰撞。第三个过程, b 的 速度大于 a 的 速度,弹簧继续拉长,变成伸长状态, a 受到向右的弹力, b 受到向左的弹力, a 做加速运动, b 做减速运动,直到两者共速,弹簧伸长到最长, 从初始到弹簧最长。裂动量守恒和能量守恒同样类似于完全非弹性碰撞。第四个过程, a 仍然受到向右的弹力, b 受向左的弹力, a 继续加速, b 继续减速, b 的 速度小于 a 的 速度,间距变小,弹簧变短,直到再次恢复原长,这时 b 的 速度减为零, a 的 速度变回初始速度之后,就会重新循环上面整个运动过程。 这个模型的核心是整个系统水平方向不受外力,所以全程可以对系统列动量守恒,而且整个系统没有外力做工,系统的机械能保持不变,也就是弹簧的弹性势能,加上两个物块的动能总和始终守恒。

速度怎么这么快?大家看这组实验,这就是动量守恒和弹性碰撞最直观的展示。 一撞一,当一个小球撞击静止的一个球,动能和动量瞬间传递,两球共同向前运动。因为质量相同,速度发生交换,所以你会看到他们结伴前行,最终在阻力下一同停下。 一撞二,撞击发生时,动量并不是集中在某一个球上,而是迅速在球与球之间传跑。你看到右边的球先动,随后两个球同步跟进,这就是能量波完整传递的过程。一撞三,这是最震撼的一幕, 拉起一个球撞向三个球,由于系统总质量匹配,动量会完整且瞬间传递到最末端,那一声嘣咚,就是最外面的球获得了全部动能以最大速度飞射而出的瞬间。 因此我们得出结论,在理想物理模型中,拉起 n 个球,另一端就会飞出 n 个球,中间的球看似静止,实则充当了完美的动量形式。

今天带大家解决动量守恒中的圆环摆球模型中的五个核心考点。考点一,小球运动至最高点水平,动量守恒和圆环共速。考点二,共速时,小球上升高度位置,利用能量守恒即可求出。考点三,小球摆回最低点时的速度以及小环的速度。小球再摆回最低外力,也就是重力没有做功,所以系统在水平方向满足 弹性碰撞的速度。公式。考点四,小球摆回最低点时,细绳的拉力大小,利用向心力求结。 考点五,小球和圆环质量大小不同的三种运动轨迹当小球质量大于圆环时,小球相对地面一直向前。当小球质量等于圆环时,小球摆回最低点,速度为零。 当小球质量小于圆环时,小球摆回最低点时,具有向左的对地速度,会出现先向左走再向右走的轨迹,这就是摆球运动的三种不同轨迹。最后再让我们回顾一下必考公式,同学们赶快截图吧!

一分钟学会一个物理模型之旋转模型,验证水平动量守恒情况,以九十度静止落下摆至最高点,速度均为零摆至最低点,两者速度满足。情况二,绳子竖直而 b 两球质量相等, b 球具有出速度 最低点时,满足弹性碰撞的速度交换最高点,两者水平速度相等,相当于完全非弹性碰撞。情况三,绳子竖直而质量小于 b 质量 b 求具有出速度最高点与情况二相同,两者水平速度相等,相当于完全非弹性碰撞, 最低点时 b 具有向右的速度,速度满足弹性碰撞公式。 情况四,绳子竖直二质量大于 b 质量, b 球具有出速度最高点与情况二相同,两者水平速度相等,相当于完全非弹性碰撞,最低点时, b 具有向左的速度,速度满足弹性碰撞。公式总结如下。

动量守恒一共有三种,第一种叫核外力为零,第二种叫内力远大于外力,第三种叫 某方向上的核外力为零,那么这个方向上他就动量守恒。那么今天咱们通过三个模型把这三种动量守恒讲清楚,那对于这节课的知识学完了以后,一定把我总结的动量守恒部分的练习题拿过去下载打印,把这个问题彻底解决 好了来看第一个叫系统的核外力为零,那对于这个来说,这是什么模型啊?是不就是人船模型啊? ok, 那 对于这个人船模型来说,在湖面上,那这个湖面上的这个水对船的阻力咱们可以忽略不计啊。对于人来说,我把人标个号,人标为二,船标为一,人从船尾走到船头, 人向左走,船向右走,所以,哎,这个 v 一 我都画出来了,人的 v 一 是 x 二向左的,船的 v 一 是 x 一 向右的。 好了,那对于他来说,整体上他们两个重力都等于支持力,所以整体上合外力为零不为零啊,忽略了摩擦吗?忽略了阻力。好了,那对于他来说,首先我们要列出什么? 初时刻的动量为零,末时刻的动量 m 一 v 一, 减去 m 二 v 二,因为这哥俩速度方向是不相反的呀。好了,到这没完事儿,把它带过来, m 二 v 二等于 m 一 v 一。 好了,这个是我们对于动量守衡式子的一个变形,那么它的特点是什么呢?它的特点是,此时如果人啊,他是匀速的向左走,那么此时我对于人来说成个 踢,人成个踢了以后船也成个踢。 ok, 那 这个时候就有问题了, v 一 乘梯是谁啊? v 一 乘梯, v 一 一是船,那是不就是船的 v 一 啊?那 v 二乘梯是谁?是不就是人的 v 一 啊?所以我们能得出一个新的关系式,谁的关系式啊? v 一 的关系式, m 二乘乘 x 二 等于 m 一 乘乘 x 一, 好吧,然后对于它来说,你看我把这个东西都画出来了, x 一 加上 x 二是谁呀?是不就是船长啊?所以通过它 l 船 等于 x 一 加上 x 二,是不就结束了?所以你看,对于这个问题来说,它的模型核心, 它的模型前提是核外力为零,所以动量守恒。最后它能得出一个什么结论?能得出一个 m 二乘上 x 二等于 m 一 乘上 x 一, 然后也能得出来 x 一 加 x 二等于 l 船。所以对于这个问题来说,它可以在这块做文章,能接受吧?这个是第一个人船模型。好了,我们看第二个叫内力远大于外力的情况,大家看啊, 一个导弹哈,这个是个导弹,然后在水平面上开始倾斜的粗速度为零,以水平面夹角为 c 的 角发射一个导弹到达最上空的时候,那此时的速度 水平向右呗,对不对? ok, 那 对于他来说,他在最上空的时候突然爆炸了,那我问在突然爆炸的这一瞬间,空挡守恒不 守恒,他符合的是什么?符合的是内力远大于外力,因为此时对于他俩来说,核外力为零吗? 大家记住,核外力一定不为零,重力也叫核外力啊,对不对啊?核外力不为零,所以他俩只受重力嘛,对不对?哎。所以对于这个过程当中,他的内力远大于外力,所以此时他的动量守恒,他符合第二种情况。好了,那对于他来讲,我们怎么列? 初始时刻?初始时刻他做的是一个斜抛,对不对?所以当他俩还没爆炸之前, 他们两个的速度为多少?是不就是 v 零乘胜个 cosine theta 就 ok 了,再乘胜个 m 一, 加上 m 二初时刻的总动量结束。好吧,接着往下。那么末时刻呢? m 一 v 一 撇加上 m 二 v 二撇结束战斗。好吧, ok, 那 对于它来讲,这个还不算完,这个叫栋梁守恒。 我爆炸是不是得释放能量啊?这些能量到底怎么释放的来?能量守恒,再列一个能量守恒。好嘞,我先这么列,大家跟住,二分之一 m 一 加 m 二 v 零乘上 cosine c, 它括号外的平方等于二分之一 m 一 v 一 方加上 a 一 撇的平方,加上二分之一 m 二 v 二撇的平方。好了,来,大家注意,我这能量易增加的这个能量到底是加在前边还是加在后边?大家思考 你这个爆炸所说。老师,那你爆炸了以后,它这个爆炸以后是不是释放能量啊?应该加在后边啊,是加在后边吧。同学们,加在前边 增加的能量是加在前边啊,相当于这个导弹在刚开始爆炸之前就已经所蕴藏了这么多能量,所以刚开始的动能加上它所蕴涵的能量,最后全部转换为动能,哎,就是 残片啊,一二转换成动能,哎,四散出去, ok 吧?如果你把这能量增加能量放到后边,那就变成啥了?大家想,如果把它放到这了,那意味着导弹所爆发的这些能量都是来源于什么?都是来源于初时刻的动能啊, 那你说那个原子弹,原子弹他爆炸的威力很大,是因为他的动能很大吗?对不对? ok, 所以 一定要加在前边,好吧,哎,这个跟能量损失是不一样的,一会我会讲能量损失的问题啊。 ok, 来,这个就结束,所以他的核心点是一定记住一增再出使时刻啊。第二个 来看第三个,某方向上 f 和等于对他来说一和二组成的一个整体,他的动量是否守恒和外力为零。不 核外力为零吗?不为零,对于他来说二的重力等于支持力,但是一人家还有重力呢,对不对?所以他们整体核外力不为零啊朋友们,所以核外力不为零怎么样啊?数值方向不为零。水平方向上,你能管着我吗?水平方向上,我可是核外力为零的,所以他是水平 动量守恒结束。水平班有多少守好了,那我们就列呗,比如说这个一球落落落,落到这 啊,当然它在往下落的时候,二也会向右走啊,那我接着往下画,我把它具体的画的这个运动过程我给它画出来,比如说这二啊,它就运动到了哪啊?二,它运动到了这,那这个一,我这么画。 ok, 好 吧,对于他来讲是这样的,当他再往下走的时候,与二接触了以后,他顶着二向右走,二有一个向右的速度,然后他再往下滑的时候斜向左下,所以他的水平方向上他有一个向左的速度,最后滑到水平面了以后,速度水平向左。 好嘞,来,那大家看这个我们怎么来列啊?初时刻的重量为多少?水平向左。好嘞,来,那大家看这个我们怎么来列啊?末时刻呢? m 一 v 一 减去 m 二 v 二,跟谁很像啊? 是不是跟人传模型很像?如果你能觉得他俩很像,已经开窍了,为啥呢?因为我这块我再给你连上一下,他是不是就 这样走了?那这样的过程跟他水平方向的微仪是不是一模一样啊?对不对?所以他也是一个人传模型的变形,但是记住他们两个的 条件,动量守恒的形式是不是一样的?不是,这个是核外力为零,这个整体它是动量守恒的,这个整体动量守恒不?整体上动量不守恒, 但是水平方向上动量守恒,这个一定要清楚好不好?哎,这个是它的特点,某一方向上动量守恒, ok? 最后一个问题啊,碰撞一与二碰撞后 粘在一块,哎,共速,共速以后,哎,再跟三发生一个类碰撞啊。所以我问整个的过程当中一批弹最大为多少?这个是一个易错题,朋友们, 一创二动量守恒,一和二共速了以后,一二再与三再是一个共速,是不就完事了呀?然后这个整个的动量守恒列完了以后,比如说啊,我大家给大家写出来, m 一 v 零等于 m 一 加上 m 二加上个 m 三乘上个 v 共, 然后完事以后再来二分之一 m 一 v 零方等于二分之一 m 一 加 m 二加 m 三 v 共的平方再加上个一匹碳,这不就完事了吗?对不对? 大错特错好不好?绝对不能这么写,因为你忽略了一个能量损失,我告诉大家,忽略到哪?跟我来看这道题正常应该怎么列呀?首先,一和二碰撞对不对? m 一 v 零等于 m 一 加 m 二 v 共第一次共数好不好?好嘞,那他求完了以后,第二步我再用 m 一 加 m 二括号, v 共一等于 m 一 加 m 二加 m 三 v 共二。好了,求出第二次共速。然后我对于第二次碰撞,第二次动量守恒时列一个能量守恒,二分之一 m 一 加 m 二 v 共一的平方等于二分之一 m 一 加 m 二加 m 三 v 共二的平方,再加上个 e p 弹的最大值, 哎, max, 好 了,把它夹在这,通过它我可以求出谁共一,通过它我可以求出共二 m 一 m 二 m 三。咱都知道,把它带进去以后,最后这个公式当中只有最后的这个最大的弹性式中,咱不知道是不是可以给它求出来了。 这样求出来,你说老师,这不跟我写的一样吗?有问题?这俩跟你这个是一样的,但是能量关系不一样啊,朋友们,能量关系是啥?一跟二碰撞的时候有没有能量损失?这还有一个易损呐, 懂没?所以你如果用这个式子来求出这个易弹的话,或者说这个不叫易弹了,这个叫易损的话,那这个易损等于啥?一部分是一批弹, 弹簧压缩到最短时,它的弹性是能,还有一个是什么?还有一个时刻是易损。 第一次损失的能量,能理解吧?所以大家一定要注意,这个是一个易错题,一定要知道我们要求的是这一段第二次损失的动能, ok, 所以 你千万别把第一次碰撞以后损失的动能加进去,这样就会 给你造成错误,能理解吧。哎,这个是一个碰撞的模型,所以今天一二三四一共四个模型,把这三种动量守恒的关系搞清楚,大家学会了吗?

动量守恒的碰撞大题,你是不是每次都在那疯狂解?一元二次方程算满半张草稿纸,最后还算错,正负号白白丢掉十几分?今天十期模型拆解第七期,咱们来扒一扒高中物理最容易让人走火入魔的板块。 动量守恒与碰撞模型听不进去大实话的现在划走。很多学生一碰到两个小球相撞或者子弹打木块,脑子里第一个反应就是列方程,动量守恒列一个,能量守恒列一个,然后就开始在那死磕一元二十方程组。 如果你把物理大题当成了纯数学的计算题去解,那你注定连物理卷子都做不完。出题人考你动量,考的是对物理过程的大局观, 根本不是考虑加减乘除的计算力。在我的无视物理三零四战法里,处理动量碰撞绝对不靠实算。 你只需要拿捏住碰撞的三大铁律,第一,动量必须守恒。第二,动能绝对不能凭空增加。第三,碰撞后的速度必须符合客观现实。特别是第三条,我见过无数个学生 算出来,后车撞完前车,后车的速度居然还比前车快,这叫什么?这叫穿墙术!你当你在写修仙小说,连最基本的物理常识都没有,你写出了答案,自己敢信吗? 真正的高手是怎么做动量体的,靠的是零件模型定生死。遇到最复杂的完全弹性碰撞,别去硬背那个又长又臭的结论公式,你只需要死盯一个极简模型,大碰小跟着跑,小碰大速反弹,等自碰速交换, 遇到中间夹着一根弹簧的两个木块,你别被弹簧吓住,他本质上就是个披着弹簧外衣的非弹性碰撞,弹簧被压缩到最短的那一瞬间,就是两个木块达到共同速度的临界点,这个时候系统动能损失最大, 全部变成了弹簧的弹性式了。这就叫物理建模,把复杂的数学方程降为成这几个清晰的临界状态。你脑子里没有这些画面,一上来就闷头烈攻式,累死你也考不到及格。 我把动量守恒里最恶心的完全弹性碰撞推导技巧,子弹打木块的极致问题,还有弹簧政治模型的三个临界点,全部汇总在了这份无视物理硬核建模预习标准 sop 里。想开窍的去评论区留动量 两个字,自己拿去对照着练。别再用低水平的算数掩盖你物理思维上的懒惰。我是老吴,下课!

同学们,今天我们拆解高中物理必考模型弧面模型,也将类碰撞绳摆模型大家看动画,质量为 m 的 小球以出速度为零,冲向质量为 m 的 光滑弧形滑块,地面和弧面全部光滑,核心条件非常关键,水平方向不受外力,则水平方向动量守恒, 只有重力做工系统机械能守恒。整个过程我们可以直接类比碰撞模型分三种情况分析。第一种情况,小球冲到湖面顶端,此时小球相对于湖面竖直向上运动,水平方向相对速度为零,所以此时小球和滑块水平方向速度相同, 而此时小球还有向上的数值分速度,这就对应物理上的非弹性碰撞,我们连力水平方向动量守恒系统机械能守恒方程,就能解除水平共速速度和小球的数值分速度。 第二种情况,小球上升到数值方向最高点,此时小球数值速度直接减为零,只有水平速度和滑块完全共速,对应完全非弹性碰撞,动能损失最大,全部转化为重力势能,同样连立两大守恒,求减小球上升的最大高度 h。 第三种情况,小球冲上湖面后,沿湖面滑下,最终和滑块彻底分离,全程没有机械能损失,对应弹性碰撞,我们直接套用弹性碰撞速度公式求解分离后小球和滑块各自的速度。 那问题来了,换成悬绳模型你会解吗?可以把你的思路打在评论区,我们下期详细拆解。

今天带大家解决小球冲出半圆凹槽模型的必考六个核心考点。考点一,小球运动到最低点时的速度 v 一 以及对凹槽的压力大小动能定律,可以求出最低点的速度 v 一, 利用向心力求出压力大小。 考点二,小球到达圆弧最右端时,求和槽的速度 v 二 v 三,此时小球的水平速度和圆弧槽的速度相等,系统水平方向动量守恒,系统能量守恒得到三的等式连力,即可求出求和槽的速度。考点三,从圆弧开始运动到此时求和槽各自的水平为一大小, 需要知道运动时间 t, 系统水平方向动量守恒等式,两边同时乘以时间 t, 得到位移关系,再根据相对位大小连力计算,即可求出各自为大小。考点四,小球到达最高点高度和此时速度,小球脱离轨道后,球槽水平速度始终相等,能量守恒即可算出小球高度 h。 考点五,球仍然落回凹槽,离开凹槽时间为 考点六,小球滚回凹槽最低点时,各自速度大小。小球从最低处开始再回到最低处,外力做功为零,则由于整个过程是类弹性碰撞,根据速度碰撞公式可求出小球滚回最低处各自速度。这就是存在挡板的球槽模型运动的六个考点,同学赶快整理吧,下次想听什么评论区告诉我。

很多同学说想看动能动量的题,今天这道题的每个问都很好啊,这个括号一,如果你能解出,那你六十分估计差不多了。每一个问全部都是动能动量相结合,看看你能听到第几个问啊?我们来看括号一,为什么他很麻烦呢?因为他一步解不出来。大家先读题,两秒钟一二, 好的,他说质量为一千克的小车和圆弧轨道,然后水平部分成一点六圆弧半径零点五,三千克的小块块 p 从这滑下, 从这滑下这一步,大家是不是都会一步都能定底? p 滑下之后与 q 发生了弹性碰撞,注意这里,弹性碰撞直接拿走。二分碰后立即拿走 p, q 恰好能运到小车上的 c 点,这就是一个临界点,对吧?这也是咱们解题的关键,小滑块 q 与 ab 之间的动能参数没有零点二五,然后除 ab 段粗糙外,其 余接触面均光滑。来吧,我们看整个题的运动过程,小滑块 p 下滑与 q 发生弹性碰撞,是不是拿走了? p 已经没用了,那 q 是 不得到了一个速度?这个 q 与小车是不是组成了动量守恒的模型,然后恰好运动到最高点? c 与小车是不是水平方向公速?呃,这个过程分析其实很简单,就是模型有点多。那咱们先看第一步,求小物块 p 开始下降处到轨道 m n 最低点的高度 h 是 不是想求这个高度啊?那正常同学上来是不是第一步肯定肯定 来个动能定律,从 p 到 q 的 动能定律。 p 到 q 动能定律是不是直接写 m m e g h 等于二分之一 m e v p 方,对吧?第一步,动定律,那我发现啊,你想求 h, 是 不是就得求 v p? 可是这里没有 v p, 那 怎么办呢?继续研究下一个运动,下一个运动它滑下之后是不在这里与 q 发生了弹性碰撞,为什么说这二十分你就有了呢?弹性碰撞你一定要会那 p q 的 弹性碰撞, 直接写动碰镜模型 m e v p 等于碰后 m e v 一 加 m 二 v 二 动量守恒,之后直接写能量守恒,或者这里也可以叫动能守恒,也没问题啊,看着动量写能量二分之一 m 一 v p 方等于二分之一 m 一 v p 方加二分之一 m 二 v 二方,对吧?那我们就可以有一个求根公式默认,咱们就把它写出来呗。 v 一 等于 m 一 加 m 二分之 m 一 减 m 二乘初速度 v p, v 二也是 q 的 速度,等于,对吧?来我们继续分析啊,刚才说想求 h, 是 不是得求 v p, 你想求 v p, v p 是 不是在这?想求 v p 是 不是就根据 v 一 或者求 v 二?那 v e 是 不是 p p? 他 说在这是不是已经被拿走了?所以咱们现在思路很简单,求 v p 不 就是求 v 二吗? v 二是谁? v 二是不是 q 的 速度啊?那 q 之后怎么运动的? q 是 不是与小车组成的一个系统? q 在 这里,它是以 v 二的速度冲上小车,然后带着小车一起向右运动,直到达到了最高点的时候,它与小车在水平方向上是不达到了攻速,因为在这点它是不恰好能到 c 点,所以数值方向速度为零。水平方向攻速这个模型大家也很熟悉吧,那接下来研究的就是 q 与小车, q 与小车它就是一个动量守恒模型啊,但是我想说的是,这里要注意,它是水平方向动量守恒,先来一个动量守恒, 因为水平方向会达到共速,对吧?所以就是 m 二乘 v 二等于 m 二加上 m 小 车叫 m 三吧。整一个 v 勾,再写什么能量守恒?能量守恒,这里啊,应该是大部分人列不明白的地方呢。 初使能量 q 在 这有一个 v 二的速,它与小车主能系统初使是只有 q 的 动能二分之一, m 二 v 二方,对吧?那末状态有什么能呢?先看动量,先把咱们的动能写出来,末状态有它俩一起共同的动能。 那在这个过程当中还有什么灯呢?注意这是 q, 它是不是具有高度了,所以它是不还具有一部分的重力势能? m 二乘 g, 另一个不要忘了它 q 相当于相对于小车的相对位移,是不是正好是板长啊?车长,那这里是不是有发热呀?那这个热是不就等于没有 m g 乘 l m 二 j, 对 吧?一定要把这个加上。那这道题你看我们解决括号一,是不是把这呃把所有的运动都给完成了?先是 p 动作定力下来与 q 弹性碰撞,是不是第二个?然后 q 再与小车继续发生 q 再与小车的运动,所以三个过程 咱们是不都给写上了?一二三,最终方程连力求减,最后过一遍思路啊,我们求最后过一遍思路,我们求小 h, 是 不就是求 v p 去了?那 v p 怎么求呢?根据下一步的弹性碰撞,那 v p 我 们是另 v 二去求,那 v 二是谁呢? v 二是不 q 与小车,所以咱们又列了一部呃, q 与小车的运动, 这样才能连力去把 v 二求解出最终这里的 h, 它等于零点八米。看看括号一能难倒多少人吗?因为他这个括号一说实在话很难。正常来讲,括号一我感觉啊,他有这一步就可以解除,但是他又多了一步,一样分子也高, 所以为什么我说你把括号一解出来,你就有六十分的水?接下来我们再来继续分析括号二,求小车最终的速度大小。 v 四,这就是要根据后程的运动过程继续分析了,咱们现在是不是已经知道 q 已经在 最高点了,对吧?他俩小车和 q 现在达到了共速,那继续呢? q 是 不是还要继续下滑?相对于小车来讲,继续下滑,那 q 会滑到哪呢? q 有 没有可能滑到这停?能不能滑到这停?能不能从这飞出小车了呢?有没有这种可能性呢?所以这就是括号二我们要求的 求小车最终的速度大小。 v 四,我们就要判断 q 与车是否分离,这才是关键点。那怎么判断 q 与车是否分离呢?咱们就要从能量的角度去考虑了啊,这里假设分离的话,这部能量守恒啊,咱们应该这么的二分之一 m 二 v 二方等于,这是不是 q 的 最终出动能 等于啥呢?应该是 m 二加 m 三乘以个微共方,再加什么二倍的没有 m g l, 那 这个式子其实假设的位置就是 p 最终如果静止在这里的话,那它它是怎么运动的呢?它是原本说过来又回去,所以有一个二秒 m g, 假设在这个点攻速,它是不是恰好 不分离?咱们假设的恰好分离要找的就是恰好不分离临界点,学好临界才能学明白物理。那我们发现这个式子最终会怎么样啊?不相等,初始的是大于末状态的。那说明啥呀?说明小车会分离你括号一已经分分析出来了这些,那会分离的话就很简单了,咱们现在已经证明出来了,继续动量守恒, m 二乘为二,等于 m 二乘为二,一撇加上 m 三乘为车,这不叫最终求的为车吗?能量守恒,看着动量先烈动能买是吧?二分之一 m 二为二方,等于二分之一 m 二为二撇的平方, 加上二分之一 m 三微车方,这里还有是吧?因为已经我去了又回来,所以有一个二,没有 m g l 就是 没有二 m g l, 那 最终咱们就可以通过这个式子解除小车的速度,这里没地了啊。所以括号三,我就说一个思路吧,括号三这道题不难了, 他说要是小块 q 既可以到达 b 点,最终又不会离开小车,求高度范围会达到 b 点,又不会离开小车。先来一个最简单的,最简单的思路,第一个是不就是刚好到 b 点,对吧?也就是他只有一个 相对小车,只有这么一段运动过程,这个手一个动能量,一个能量就完事了,最终在这个点与小车共速。那另一种思路,第二点思路是啥呢?恰好不离开, 其实它括号已经做过了,就是 q 是 会这样上来,然后又咋地呢?下去,最终在小车的左端与小车达到了共速。这是第二种思路,咱们就可以得到两个 h 了,在这个之前。

耗时五千小时,浓缩一千分钟,这个系列视频带你一口气横扫高中物理全部考点!今天是第十期,琴姐带你拿下选 b 一, 动量守恒所有核心考点,接下来会带你把选 b 一 全部讲完,记得收藏,跟上琴姐步伐,物理轻松 到八十五分!讲课前,我给大家整理了一份动量手横手写答题模板,拿回去下载打印,搭配视频使用,学习效率起飞。那么关于动量这个部分呢,我们首先肯定要来先学会什么是动量。用字母 p 来表示,它等于 m 乘以 v, 是 用质量 以速度。质量是千克微,是米每秒哈,所以他的单位是千克米每秒。因为速度本身就是有方向的,所以动量就是有方向的。因此动量的定义就是一个质量乘以速度,并且是一个矢量的,怎么一个物理量?那么在这呢?我们知道了什么是动量,自然就需要知道什么叫做动量的变化量,那任何东西的变化量都应该用末 减去出。值得注意的是,这个式子是一个矢量,求解释。所以我末减出的过程当中,是不是需要规定正方向?比如一开始这个小球是以 十米每秒转过来,它的质量是一千克,撞到墙壁之后它就反弹,反弹的速度呢是八米每秒。那么请问这个过程当中,它的动量变化量是多大呢?单打 p 等于 p 末减去 p 出, p 末是 m 末, p 出是 m 末出,所以它等于 m 乘以微末 减去微出。而微末减去微出本身就是矢量,所以我们需要规定正方向。比如我们可以规定向左为正末,速度就是正八出,速度就是负十,所以末减出就是八加十,再乘以一,结果 就是等于十八千克米每秒,所以这是我们的动量变化量。那么关于动量呢?它跟另外一个词很相似,是不是动能?动能是我们之前学习过的,叫做二分之一 mv 方,它也跟质量和速度有关,但是它是一个标量,它是一个矢量好,所以它俩在标矢性上首先不一样,但是从大小上面我们是可以得到关系的。此时我的动 能等于 mv 方,那我是不是可以写成是 mv 的 平方,然后除以二,再把 m 约掉,那你看 mv 的 平方不就是 p 方吗? p 方除以二 m 等于 e k, 因此 p 就 等于二 m e k 开根号,所以动量动能的关系就出来了。那么在这我们有一个非常重要的关于动量的公式,叫做动量定律。动量定律呢,其实我们可以用牛顿这样定律去推 啊,那在这我们就不去推了啊,我们就带同学们直接来用。动量定律的内容叫做核外力的冲量对应着动量的变化量,而核外力的冲量是什么意思呢?可以理解为,如果我的核外力 是一个恒力,那恒力乘以时间就得到这个力的冲量,而动量变化量就是我们刚才求的得它 p, 那 如果核外力不是恒力呢?那我们就可以将各个力它的冲量做一个矢量,和得到核外力的冲量对应得它 p, 这是动量定律。那最后根据这个式子,其实我们可以得到一个重要的结果,什么结果呢?如果现在我的合力为零,那么合力的冲量就为零,那么动量变化量就是零,换句话来说,就动量不变,动量不变就是动量守恒。所以宝子们动量守恒它的条件第一个就是合力为零,那 除了合力为零之外,还有什么其他条件吗?有一些计数条件,如果现在你的内力远远大于外力,那么这个外力可以忽略不计,同样是满足动量守恒的,那如果说前两个条件都不满足,我们还可以再退而求其次,如果我能够知道 在某个方向上的合力为零,那么某方向上的合力为零,则该方向上动量守恒。好,我们来举一下例子,合力为零的非常简单,比如说人传模型,就是一个非常非常直观的 合力为零,这里有个小船,小船上面有个人,对不对啊?人可以在这个船上去走,船呢是在水面上,所以这个过程当中我们可以忽略,或者说他就可以看作整个系统和外力是为零的,只有咱俩之间的摩擦力。合力为零,动量守恒。那内力远大于外力有哪些场景呢?比如碰撞,你两个小球这样对撞, 或者你两个小球一个静止,另外一个人转过来,这个瞬间都满足内力远大于外力。所以碰撞,不管你这个小球所在的地面是光滑,还是这个地面是粗糙,我都可以看作是 动量守恒,因为在这一瞬间一定满足内力远大于外力,那某方向的合力为零,这有没有?有没有粒子呢?有的,宝子这里有一个斜面,小球从斜面上滚下来,斜面并不固定,所以小球往下滚的时候,这个斜面再往后退,那么这个过程 他在数值方向是有核外力的,而在这个系统受力分析,他在水平方向上一定核外力为零,则水平方向动量守恒条件。那动量守恒怎么列呢?很简单, 出等于没。比如以碰撞为例,后前的动量你的动量加上我的动量,后后的动量你的动量加上我的动量,这两个式相等就行。但同时也要注意这是不是也是实量式。所以我们在书写动量守恒的时候,需要关注方向性,我们可以规定好谁是我的正方向,那么与规定方向相同的就是正, 与规定方向相反的就是负。那么我们来看一下具体在考试当中他可以怎么出题。如图所示,小球二是静止在水平面上,小球一以一定的速度与小球二发生队形碰撞,碰撞时间极短,不计一切摩擦。则 关于两个小球碰撞前后动量随时间的变化。下列说法可能正确的是,各位在碰撞前后 是不是一定满足动量守恒?因为碰撞的瞬间内力远远大于外力,所以一定满足动量守恒。那就看 a、 b、 c、 d 四个选项,谁满足动量守恒不就好了?你看 a 出动量,你是屁零,我是零,所以 出动量就是屁零。而碰后呢,你是这,我是这,所以可以看。大致可以看嘛,我们虽然不知道具体数字是多少,但是我们可以假设它有个数,比如说你是二分之屁零, 你是负的二分之屁零,所以二分之屁零和负的二分之屁零两个人干嘛相加是不等于零啊?那碰前动量和碰后动量相等吗?不相等,所以这不对 a 错 b 呢?你的动量屁零,我的动量零, 碰后呢?你是二分之屁零,我也是二分之屁零,所以屁零加上零和二分之屁零加二分之屁零是可以相等的吧?因此, b 对 c, 你 的是屁零,我的是零,所以碰前就是屁零,而碰后明显这个比我大,我可以假设是四或者三都行,对不对?那假设是四,那你是零啊? 零加四可能和一相等吗?不可能,所以 c 错,最后四 d, 你 是屁零,我是零,所以碰前总的动量是屁零,而这里大致看下来是四屁零,这里大家看下来可能是个二分之屁零,所以这两个相加,他一定是不等于屁零的。因此,这道题 是不是只能选 b? 选可能正确的吧,那只可能就他了。因为我们当前所说的这些数据都自己猜的,是不是啊?所以在我猜的这些数据当中,都只有一个学校能满足,那就只有这个学校满足题目的要求。 ok, 要看清楚动量守恒的条件以及动量守恒具体怎么用。好,宝子们听懂了记得给先点个关注,后续还有更多高考物理干货。

滑滑板模型你已经学三次了,第一次是在运动学模块,通过运动学公式明确中间运动过程,结合 v t 图像了解出模状态。第二次是在能量板块,结合我们的能量转化关系, 通过相对位移求出摩擦产生的热量。第三次是利用动量板块来分析问题,结合我们的出 末状态列出水平方向,动量守恒,再结合能量转化关系来求解最终停靠的位置。那么你说学三次的东西重不重要,一定是高考里面考察的 重点和难点,所以反扣模型你必须掌握清楚。来抬头极简手写笔记重构物理成绩。大家好,我是超哥,这一讲带同学们学习的是动量守恒中道滑块滑板模型来,拿出笔和纸,跟着我一起来记录笔记 滑块滑板。有同学说,老师啊,这东西早都学过了啊,在我们 b q 一 的时候学 b q 二还学,现在选 b 一, 怎么又学了?对,一定还要再学的 来,接下来我们先把图给同学们画一下,用动量的思维方式如何去思考的呢?哎!在光滑的水平面上放置一个长度为 l, 质量为大 m 的 滑板来,此时滑板画清楚放在这里了, 现在标定清楚,它是大 m, 它是 l。 接下来上面放了一个小滑块,小滑块呢,质量是小 m, 此时给小滑块一个出使的速度叫做 v 零,滑上摩擦因素为 mu 的 滑板,那么与地面接触是光滑的, 现在呢?在这个滑动的过程中来,假设滑块恰好滑动到滑板的最右端的时候,没有脱离滑板,那么没有脱离代表着与滑板处于一个共速的状态。好,我们现在把滑板再次划到这里, 假设滑板滑动到这个位置,滑块呢?滑动到滑板的最右端,当前板和块处于一个共同的速度,叫微共。 那么接下来我们再标定清楚滑块,滑板向前,即相对地面移动的距离是多远?来,我们一起看一下。说假设滑块,滑板,滑块当成置点,滑板呢?在这个过程中走的距离有多远呢?来,我们现在画到这, 滑板向前移动的距离,我们设为 s 二,那么滑块呢?向前移动的距离来,在这里,滑块向前移动的距离是 s 一 好 s 一。 那么 s 一 s 二都标定清楚了之后,滑板的长度是大 l, 那 么也就是说 s 一 减 s 二等于大 l。 接下来分成以下三问,来分析它的具体情况。第一个叫相对滑动, 相对滑动,相对滑动最远时,最远时 处于一个共速的状态。那么这个时候怎么来列对应的表达方式呢?哎,一定是先列出对应的动量守恒,当然了,能量转化关系我也可以表达出来。好,曲向右为正,简单一些啊,右 正,那么水平方向动量守恒自然列出的是 m 乘 v 零等于小 m, 加上大 m 乘以微共。那么能量转换关系呢?是小滑块的动能 二分之一,小 m 乘 v 零的平方等于二分之一,它们共速时具有的动能打包成一个整体了,叫微共的平方,再加上谁呢?再加上 miu 小 m g 再乘以一个 der, 它 s, 这里面的 der 儿 s 呢?来,我写到这里, der 儿 s 啊,就等于大 l 等于 s 一 减 s 二。好了,我们分析清楚了之后啊,第一个问题就解决完了,第二个问题,我们分析是什么呢?分析要求运动的时间。哎,利用什么方式来求呢?利用动能定力 来求对应的运动的时间。那这段时间怎么来分析呢?哎,利用动能定律的时候,一定是拆开来看,即隔离法。我们先来看小 m, 对 于小 m 而言,受力分析,受到水平向左的摩擦力,大 m 来说,受到水平向右的摩擦力,它俩是相互作用力, 那么小 m 而言,摩擦力属于阻力,所以是负的。 miu 小 m g 再乘以时间 t 等于等于谁呢?小 m 乘为共,再减去小 m 乘为零。好,再来看大 m 了。那对于大 m 而言, 我们是摩擦力提供动力,就是 miu 小 m g, 再乘个 t 等于大 m 乘 微共。哎,这个零呢,可以减,可以不减啊,简单写就是不减了。好,我们第二问已经分析清楚了,那接下来再看下一问,下一问是什么呢?哎,利用动能定律来求解它们对立的谓语,就是分别求解 s 一 和 s 二, 来利用动能定理 来求。求谁呢?求 s 一 或者是求 s 二。那么如何列出这个表达方式呢?来带同学们分别研究一下。先研究小 m 的 小 m 而言,它的核外力做功是谁呢?是摩擦力做功。做什么功?做副功,所以是副的 m, 小 m g, 小 m 移动的距离啊,是 s 一 好,等于小 m 动能的变化量,末动能减出动能,末动能是二分之一小 m 乘微共的平方,减二分之一小 m 乘微零的平方。 好了,那接下来我们再来分析大 m 的 大 m 呢,是摩擦力提供动力是 mu, 小 m g 再乘以 s 二等于二分之一大 m 乘微共的平方减 零。好了,这三种情况我们都分别列出表达式研究清楚了,那么接下来我们看实际的例题应用了,那么这个例题长什么样子呢?来,我先给同学们描述一下,同学们可以跟着我一起来画图,举个例子。 例题呢是在光滑的地面上有一个车,光滑地面 有一个长度为 l 的 车,车厢长度为大 l 来车轮胎我也给你画出来啊。 此时呢,车厢里边记在中间的这个位置有一个置点啊,质量为小 m 的 滑块,不考虑滑块的长度。那么滑块呢?与车厢之间的摩擦因素是,喵, 此时这个车子质量是大 m 来,这个车质量 为大 m, 滑块儿质量为小 m, 摩擦因素是 miu 出使速度是 v 零好, v 零是水平向右的,与车的最右端会发生碰撞, 那么碰撞过程中无能量损失来碰撞, 碰撞无嘚儿,它易损,最终一定是滑块和车处于一个共速的状态。所以我们写清楚最终 微攻。那么最终微攻的情况下,我们现在列出动量和能量的表达方式了,取水平向右为正方向来,先列动量的右正或者是微零为正方向。 此时呢, m 乘微零等于小 m, 加上大 m, 再乘以一个 微共。那么从能量的角度来分析,有什么样的特征呢?哎,小物块的动能转化成了物块和车共同的动能, 再加上加上摩擦产生的热量就是 miu 小 mg, 再乘以一个 delta x, 注意啊,这个 delta x 呢,它是含有折反的过程的,准确来说叫轨迹或者叫路程的长短。那么接下来我们通过 delta x 和对应的,比如说最开始停到中间这个位置右侧是二分之大 l, delta x 和大 l 之间的关系,我可以确定碰撞次数以及最终车停到了哪里,咱们利用 delta x 除以大 l 就 可以了。假设啊,除以大 l 等于三又四分之三,那我想问同学们停到哪里了?来,我们尝试一下,说最开始物块在车厢的中间位置,那现在三又四分之三来三又是啥意思呢?三个大 l, 观察一下 啊,这是几个了?这是两个了,这是三个了,对吧?三又四分之三,那现在已经经历了四分之二,还缺四分之一,好,最终停到这了,离车厢的左侧四分之一的大 l 的 距离,听明白了吗?好,我们实际做题的时候会给数据,也这样来处理问题就可以了。 也就是说,我现在用文字描述一下,叫通过 delta x, 利用 delta x, 然后计算,计算什么呢?计算碰撞次数, 碰撞次数,计算碰撞次数,同时呢,以及停止位置 停到哪一个位置上了。好了,我们计算完毕了,这是第一个小小的例题,那接下来我们再来一道例题感受一下来,同学们跟着我一起来记录,叫多 木板问题。那么多木板呢,我们研究的是两个木板上面放个物块,当然了,依然放在光滑的水平面上, 此时才能满足动量守恒的。那么先把其中木板划清楚,这是两个木板, 两个木板呢?它们的长度啊,都是一样的,但质量不相等,长度都是大 l, 左边的质量叫大 m 一, 右边质量叫大 m 二,水平地面是光滑的,现在有一个大小不计的小滑块,但质量要考虑,质量是小 m 划上了两个木板,划块的出使速度是为零。那么划上木板之后呢?我们一定要先经历了一划到二上,那么在这个过程中有什么样的特点?来观察一下。我们此时 小滑块已经滑离了一,那么滑离一这一瞬间马上就滑到了二上。此时我们假设 m 一 m 二速度是 v 二,而小 m 速度当前是 v 一, v 一 要比 v 二要大一点 好,这是 m 一, 这是 m 二。当然了,小 m 和滑板之间摩擦因素是 mu, 我 也标定清楚。那接下来当小 m 滑上 m 二之后, m 一 就要脱离了,因为 m 一 没有动力了, 它不可能越跑越快啊。那 m 一 怎么运动呢?将做匀速直线运动,速度是多少啊?哎,速度就是继续保持着 v 二的速度,而小滑块的速度是大于 m 二的速度的,那大于 m 二的速度情况下,最终 假设滑动到某一个位置,我们小 m 和 m 二是处于一个共速的状态。 好,我们假设这个叫第一个状态,这个叫第二个状态,就是大 m 一, 大 m 二刚要分离,这是第三个状态,大 m 一 已经开始做匀速直线运动。好,小 m 和大 m 二共速。那么接下来我们一起来分析一下,说由一 到二,我们一起来研究一下一到二,那么一到二有什么样的特点呢?满足水平方向,动量守恒。好,我们列出来角, m 乘 v 零等于等于谁呢?小 m 乘 v 一, 加上 大 m 一, 加上大 m 二,乘以一个 v 二好,动量守恒列完毕了。那接下来能量转化关系呢?就是由小滑块的动能,二分之一小 m 乘 v 零的平方等于 二分之一小 m 乘 v 的 平方,加上二分之一大 m 一, 加上 大 m 二乘 v 二的平方,再加上注意,摩擦力产生的热量就是 miu 小 mg 再乘以大 l, 大 l 指的是它俩之间的相对距离。好,一到二过程研究完了,那接下来我们再来分析啊!说,如果直接研究一到 三的过程,怎么来分析呢?首先依然满足水平方向,动量是守恒的,就是 m 乘 v 零等于大 m 乘大 m 一 乘 v 二,再加上加上谁啊?大 m 二加上小 m 乘以一个 微共。那么这个式子列完了之后,能量转化关系怎么列的呢?就是二分之一小 m 乘 v 零的平方,初始的动能分别转化成了大 m 一、 v 二的平方,大 m 一 的动能 加上二分之一大 m 二加上小 m 乘微共的平方。注意,我还要加一个摩擦力产生的热量,那这个时候摩擦力产生了多少热量的呢?来, 同学们一定要看清楚当前的摩擦升热,那么相对距离是谁啊?相对距离,假设这段距离 我们起个名字叫小 x 二,那么整个从一到三摩擦升了多少热呢?哎,升的是 miu 小 mg 再乘以到 l, 加上 x 二这段的距离。好了,这是由一到二和由一到三的过程。都列清楚了,那么列到这还没完事,我们继续要把对应的运动学的 v t 图像给同学们画出来来,同学们拿出笔和纸,跟着我一起来画图。 v t 图像,那么这个 v t 图像呢?有什么样的特点?首先, 首先我们分析一下小 m 的 小 m 的 加速度发生变化吗?没有,自始至终, 小 m 的 加速度都等于缪记,都是反方向的,与运动方向相反。那么小 m 一 直做匀减速直线运动,初始速度是为零,做匀减速直线运动,最终 约 m 二是处于一个共速了。 共速之后呢,将做匀速直线运动,这儿标一个微勾, 那对于我们的大 m 一 大 m 二有什么的运动特性呢?来,我用绿颜色的笔带同学们画一下这个大 m 一 大 m 二啊。最开始动力就是由小 m 和板之间的摩擦力产生的,那么最开始我要带动它们俩一起往前跑, 是不是动力不足啊?因为动力是固定的,加速度就要小一点,加速度小一点表现出的斜率就要缓一点。好,这是最开始的动力情况。哎, 此时是大 m 一 加上大 m 二是一体的,那么当滑动到这个位置的时候,我们就出现什么样的状态了呢?叫 小 m 滑动到了 m 二上,那么此时我假设这个时刻叫 t 一 时刻。好,我也标记一下,这是 t 一 时刻, 那么 t 一 时刻呢?当前速度是多少呢?哎呀,速度,这是 v 二,就是大 m 一 和大 m 二处于共速的状态。当然我也可以求出此时此刻的小 m 的 速度来,小 m 的 速度就是图中的 v 一。 好,那么把 m 一 抛弃了之后,只剩下 m 二了,动力是不变的,质量减少,加速度一定是变大一点的,那加速度变大就变陡一点呗,就是这样的一个状态,所以当前这只剩下 m 二。 那么 m 一 怎么变化呢? m 一 我用啊,我用紫色的给同学们画一下 m 一, 从此之后做匀速直线运动了。好,这就是对应的 v t 图像。当然了,这个坐标点我也要标记清楚,这是 t 二十克,那么 t 二十克滑动到这了。好,我们一起来总结一下。 整个滑块滑板模型其实我们见起来并不陌生,它从运动学能量动量三个位置都进行了讲解,那么讲解的过程中呢?基础模型一定要掌握清楚。 接下来升级的时候是碰撞多次的情况下,最终停到哪个位置,以及我们的 v t 图像多木板问题如何来勾勒,都是必须要掌握的,同学们一定要把笔记记录清楚。