運用動量守恒定律解題的常見易錯點探討

汪有珍

摘要：在高中物理教學中運用動量守恒定律進行解題是教學過程中的重要知識點，也是高考中的重難點知識，但基于動量守恒定律在應用過程中具有多變性特征，學生掌握情況良莠不齊。通過調(diào)查可知，大部分學生表示運用動量守恒定律進行解題常出現(xiàn)幾種類型的問題，包括對對相互作用動量速度的分析、對物理過程的分析等等。本文將以人教版高中物理（高三物理）為例，對動量守恒解題中常見易錯點進行分析。

關鍵詞：高中物理；動量守恒定律；相互作用；易錯點

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）05-0221-02

高中物理教學區(qū)別于其他學科教學，通過對理論知識教學，引導學生解決實踐生活中的問題，高效的物理教學，對培養(yǎng)學生動手能力、問題分析與解決能力有著重要作用。在物理教學中"動量守恒定律"教學是重要知識點，也是教學難點，針對目前高中物理教學中運用動量守恒定律進行解題常常出現(xiàn)的解題錯誤的現(xiàn)狀來看，教師要采取積極應對措施，通過總結與引導，提高學生對該類型解題的準確率，并將動量守恒定律充分應用于實踐生活中。

本文以人教版高中物理（高三物理）為例，總結運用動量守恒定律進行解題常見的易錯點，為學生增強該類型解題準確性提供參考。

1.動量守恒中的速度問題分析

通過對下圖1中進行分析，當質(zhì)量為M的小車，在速度為V0的情況下，通過光滑水平地面，小車上站立一人，其質(zhì)量表示為m，此時，當此人以相對小車速度反方向跳出，則小車速度應當是多少？

錯解分析：假設小車向前行進的方向是正方向，則人跳車產(chǎn)生的速度為v，人對地產(chǎn)生的速度表示為（-u+V0），則根據(jù)動量守恒定量，形成的解應當表示為v-Mv0+muM。

之所以形成錯解的成因主要是由于動量守恒條件當中，動量本應當屬于前后相互的動量，因此，速度就需要用相互作用前后產(chǎn)生的瞬時速度，基于上述內(nèi)容中所示，人跳車之后所產(chǎn)生的速度是相對跳車之前形成的，這種理解是錯誤的，因為，小車的速度作用已經(jīng)發(fā)生了改變。

正解分析：通過選擇地面作為參照，則小車所產(chǎn)生的行進方向就應當是正方向，結合定律內(nèi)容，則應當有（M+m）v0-Mv-m（u-v），由此，可以獲得解為：v-v0+mM+mu。

總結：動量守恒定律的條件應當是統(tǒng)一瞬時性，因此，在解題的過程中，對不同物體所產(chǎn)生的速度也應當具備這個條件，否則，就不能夠進行運算。

2.動量守恒過程選擇

例如下圖2中所示，通過光滑軌道行駛著小車，其質(zhì)量設定是M2，小車下懸掛有一質(zhì)量為M1的重物，則1質(zhì)量是m的子彈射向重物，現(xiàn)子彈能夠射入到沙袋當中，但并未射穿，且子彈與沙袋之間形擺成一個角度，若在不計算繩子重量的情況系啊，求子彈運行的速度v0。

錯解分析：結合動量守恒可以獲得mv0-（M1+M2+m）v。

由于子彈射入到重物中，形成了一個夾角，夾角度為z，則通過機械能守恒定量可以得到1/2mv02-（M1+M2+m）gl（1-cosz）。

則因此產(chǎn)生的解應當是：v0-2（（M1+M2+m）gl（1-cosz））m

分析：學生在解題的過程中并未仔細分析此問題提出的過程，而是認為這是一道子彈射入重物的問題，之后，使用機械能守恒定量對問題進行求解。但是本體側重考察的是小車遷移中，也就是子彈射入重物產(chǎn)生擺動并達到最高點位置形成的臨界狀態(tài)下，（M1+m）所產(chǎn)生的只是豎直方向上的0速度，但是水平方向當中仍然存在較大的速度。

因此，正解應當是：子彈射入到重物當中產(chǎn)生了動量守恒，現(xiàn)在對其速度進行假設為v'，因此，結合動量守恒可以獲得

mV0-（M1+m）v'。

因此，在重物發(fā)生擺動的情況下，來自水平方向上形成的減速運動，以及在M2的加速度運動分析過程中，當（M1+m）與M2之間擁有相同的水平速度的情況下，則可以獲得正解：

V0-M1+mm2（M1+M2+m）gl（1-cosz）M2

總結：分析物理方面的問題，核心思路應當是對物理過程的選擇確定，在物理情景產(chǎn)生改變的情況下，應當對當前的物理過程進行轉換，并利用物理規(guī)律加以分析。

結束語：

綜上所述，針對動量守恒定律解題要對表達式中的速度進行準確判斷，其個速度必須是相對于統(tǒng)一參考系的，若不是同一參考系要將其轉換成同一參考系速度，再進行求解計算。同時，不能將物理問題簡單的看作數(shù)學問題進行求解，要充分考慮物理問題中的過程化與物理問題的能量化，切記不能"就公式而論公式"，要始終遵循物理規(guī)律。旨在通過本文對用動量守恒定律解題常見錯點總結，幫助學生進行知識梳理，促進學生對該部分知識點印象的加深，進而促進學生綜合解決能力的提升。

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