高中物理动量守恒和能量守恒解题方法探究

王建中

(山西省长治学院附属太行中学 046011)

图1

例1 如图1所示，A、B是两个质量相等的物体，分别静止在平板小车C上，物体A、B之间有一根被压缩了的弹簧，物体A、B与平板车C的上表面之间的滑动摩擦力之比是3:2，已知地面光滑，当压缩弹簧突然释放后，则( ).

A.物体A、B的系统动量守恒

B.小车C向左运动

C.物体A、B与小车C的系统动量守恒

D.小车C向右移动

解我们假设题目信息中把A、B两个质量相等的物体作为本题的研究对象，因为物体A、B与小车C的摩擦力大小不等，所以系统所受到的合外力为零，满足了守恒条件.

我们通过对小车C在水平方向的受力进行分析，可得：小车C受到物体A对C的向左的摩擦力，小车C受到物体B对C的向右的摩擦力，因为：滑动摩擦力之比是3:2，所以我们能够推理出，小车C向右运动.因此，本题的正确选项是C、D.

解析在解答本题时要认真分析物理情境，对给出的物体的运动过程进行详细的分析，发现隐藏的条件或者关系，分别研究亲受力情况和运动情况，结合相关知识进行解答.

例2 假设物体m从倾斜角度为α的固定着的光滑斜面从静止状态开始下滑，斜面的高度为h，求物体m下滑到斜面的底端时重力做功的功率为( ).

根据题干信息作图如图2：

图2

我们分析图2中信息可知，F，V之间的夹θ=90°-α，

解析本题在计算功率时，首先要分清楚计算平均功率还是瞬时功率，如果计算的是瞬时功率，那么就要注意速度和力之间的夹角.瞬时功率P=Fvcosθ(θ是F，v的夹角)，当F，v之间有夹角时，要注意在图中标出来，以免出现错误.

图3

例3 如图3所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道.若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求CD段的长度.

解析本题要注意分段研究和分析物体的受力情况、受力特点和运动特点，结合题干所给信息，逐步逐个进行分析和判断，以免发生混淆.

例4 如图，这个游戏列车的长为L，有很多节车厢，R为圆形轨道半径(半径比一节车厢的高度和长度都大，且L>2R).已知这个列车的车轮必须沿着圆周运动，在整个轨道的任一位置都不能脱轨.问：如果没有任何动力，列车在水平轨道上需要有什么初速度V0，列车才可以通过圆形轨道进而运动到水平轨道上？

图4

解只有列车灌满整个圆形的轨道时，速度才是最小,设这个时候的速度为V，列车质量m.根据机械能守恒定律可得：

解析本题主要结合圆周的相关知识对机械能守恒定律和公式进行了考察，在解题过程中要紧密联系所给的示意图，在充分理解题意的基础上挖掘所需要的公式.