动量守恒问题中的摩擦力问题!!
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关于摩擦力对动量守衡的影响,我们应该从两方面考虑,首先我们先将他们做为一个整体来考虑,看他们受不受外力,如果不受的话,那么动量就是守衡的,然后再分开没个个体.
比如你举的第一个例子:首先他们做为一个整体的话,摩擦力是做为内力的,那么动量是守衡的,因为小车和与地面没摩擦,他们最后将以一个相同的速度一起运动,这个速度可以根据动量守衡求出.再单独考虑其中一个,比如考虑质量为m
的滑块,那么单独考虑他的时候,摩擦力就不是内力了,此时它在水平方向只受摩擦力,而且摩擦力的方向与它的运动方向相反,那么就是阻力,会减小它的速度,直到它的速度与小车的速度相等的时候,将不在减少,因为当它与小车速度相等时,摩擦力就为由动摩擦力变为静摩擦力了,而静摩擦力不做功,此时他们将不在碰撞,因为它们相对禁静止.所以如果要求它们碰撞的次数的话,就是滑块从初速度为V0变为与小车速度相等时摩擦力对它做功的路程,他减去小车长度的一半(此时发生第一次碰撞)然后再除以小车的长度,取整数(这就是经过第一次碰撞之后再碰撞的次数),,把这个数据加一就等于总共碰撞的次数.这个路程可以根据能量守衡求出,因为我们可以先通过动量守衡求出小车与滑块最后相等的末速度,而由于摩擦力做功,所以动能一定就减少,可以根据动能减少量求出摩擦力做的功,再除以摩擦力的大小,就可以摩擦力做功的长度,即是没所说的路程.
摩擦力再力学中是个比较复杂的问题,所以我们在考虑它的时候,首先要考虑它是静摩擦还是动摩擦,静摩擦不做功,动摩擦要做功.摩擦力通常与它它们的相对运动方向相反,比如说第一个例子里面,滑块相对小车来说向左运动的话,那么小车对滑块的摩擦力就是向右,,那么此时的摩擦力与运动方向相反,就是阻力.根据力的作用是相互的概念,那么滑块对小车的摩擦力就是向左,而小车的初速度为0,那么小车就会在这个向左的摩擦力的作用下,向左运动,此时的摩擦力就是小车运动的动力.直到两个速度相等时为止.
比如你举的第一个例子:首先他们做为一个整体的话,摩擦力是做为内力的,那么动量是守衡的,因为小车和与地面没摩擦,他们最后将以一个相同的速度一起运动,这个速度可以根据动量守衡求出.再单独考虑其中一个,比如考虑质量为m
的滑块,那么单独考虑他的时候,摩擦力就不是内力了,此时它在水平方向只受摩擦力,而且摩擦力的方向与它的运动方向相反,那么就是阻力,会减小它的速度,直到它的速度与小车的速度相等的时候,将不在减少,因为当它与小车速度相等时,摩擦力就为由动摩擦力变为静摩擦力了,而静摩擦力不做功,此时他们将不在碰撞,因为它们相对禁静止.所以如果要求它们碰撞的次数的话,就是滑块从初速度为V0变为与小车速度相等时摩擦力对它做功的路程,他减去小车长度的一半(此时发生第一次碰撞)然后再除以小车的长度,取整数(这就是经过第一次碰撞之后再碰撞的次数),,把这个数据加一就等于总共碰撞的次数.这个路程可以根据能量守衡求出,因为我们可以先通过动量守衡求出小车与滑块最后相等的末速度,而由于摩擦力做功,所以动能一定就减少,可以根据动能减少量求出摩擦力做的功,再除以摩擦力的大小,就可以摩擦力做功的长度,即是没所说的路程.
摩擦力再力学中是个比较复杂的问题,所以我们在考虑它的时候,首先要考虑它是静摩擦还是动摩擦,静摩擦不做功,动摩擦要做功.摩擦力通常与它它们的相对运动方向相反,比如说第一个例子里面,滑块相对小车来说向左运动的话,那么小车对滑块的摩擦力就是向右,,那么此时的摩擦力与运动方向相反,就是阻力.根据力的作用是相互的概念,那么滑块对小车的摩擦力就是向左,而小车的初速度为0,那么小车就会在这个向左的摩擦力的作用下,向左运动,此时的摩擦力就是小车运动的动力.直到两个速度相等时为止.
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在考虑这种问题的时候,其实有个隐含的概念,就是系统。如果能很好地把握住系统的概念,解决这类动量守恒,能量守恒的问题就容易得多了。在和外力为零的情况下,系统的动量是守恒的。在外界不对系统做功,系统也不对外界做功的情况下,系统的能量也是守恒的(但机械能不一定守恒,不过在中学阶段出现的题此时机械能的损耗都是转化为内能)。
现在再来看第一个问题。由于小车与木块组成的系统所受和外力为0,那么有系统动量守恒,设最后小车与木块的速度为V,则有:
m*Vo=(m+M)*V
(1)
同样我们知道此时小车和木块之间的能量守恒,但由于摩擦力的存在其动能是不守恒的,动能的损失转化为内能.而动能的损失是
m*Vo-(M+m)*V
这部分能量是等于摩擦力做的功的,设摩擦力做功的距离为S(这是相对运动的距离),则有
m*g*u*S=m*Vo-(M+m)*V
(2)
(1)(2)联立即可解出S和V,其中S除以L取整就是碰撞的次数了。
其实这种问题就是其实这种问题很好解决的,只要理解好上面我说的那三条,一般问题都可以解决的
现在再来看第一个问题。由于小车与木块组成的系统所受和外力为0,那么有系统动量守恒,设最后小车与木块的速度为V,则有:
m*Vo=(m+M)*V
(1)
同样我们知道此时小车和木块之间的能量守恒,但由于摩擦力的存在其动能是不守恒的,动能的损失转化为内能.而动能的损失是
m*Vo-(M+m)*V
这部分能量是等于摩擦力做的功的,设摩擦力做功的距离为S(这是相对运动的距离),则有
m*g*u*S=m*Vo-(M+m)*V
(2)
(1)(2)联立即可解出S和V,其中S除以L取整就是碰撞的次数了。
其实这种问题就是其实这种问题很好解决的,只要理解好上面我说的那三条,一般问题都可以解决的
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动量守恒的条件是系统所受合外力为零
1.如果是系统内部摩擦,不影响动量守恒
(例:光滑水平面上,木块冲上粗糙的木板)
2.发生碰撞的时候,内力远大于外力,碰撞前后忽略摩擦,动量守恒
3.如果摩擦力的方向始终是x方向的,y方向动量也可以守恒
比如:木块以一初速度在平板车上滑动(它们之间有摩擦),那么她们间有摩擦力.木块受到与自己速度反向的摩擦力,根据牛三,作用力与反作用力,平板车会受到与木块速度同向的摩擦力,这个力使平板车运动起来.木块受到与自己速度反向的摩擦力,速度越来越小,平板车会受到与木块速度同向的摩擦力,速度越来越大.当两者速度相同时,之间滑动摩擦力消失.有两者组成的系统不受外力(因与地面无摩擦),动量守恒,初总动量不为零,所以最终以同速前进.
人与船组成的系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒,初总动量为零.具体地说,人的脚向前迈步时,就好象起跑时,有种向后蹬得力.时间不够,有机会再说吧!
1.如果是系统内部摩擦,不影响动量守恒
(例:光滑水平面上,木块冲上粗糙的木板)
2.发生碰撞的时候,内力远大于外力,碰撞前后忽略摩擦,动量守恒
3.如果摩擦力的方向始终是x方向的,y方向动量也可以守恒
比如:木块以一初速度在平板车上滑动(它们之间有摩擦),那么她们间有摩擦力.木块受到与自己速度反向的摩擦力,根据牛三,作用力与反作用力,平板车会受到与木块速度同向的摩擦力,这个力使平板车运动起来.木块受到与自己速度反向的摩擦力,速度越来越小,平板车会受到与木块速度同向的摩擦力,速度越来越大.当两者速度相同时,之间滑动摩擦力消失.有两者组成的系统不受外力(因与地面无摩擦),动量守恒,初总动量不为零,所以最终以同速前进.
人与船组成的系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒,初总动量为零.具体地说,人的脚向前迈步时,就好象起跑时,有种向后蹬得力.时间不够,有机会再说吧!
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动量守衡条件就是合外力为0
摩擦力都当成内力!
在比如说我在粗糙平面上给一个木块一速度VO向东运动,木块应该是减速的,是不是摩擦力这里应该为外力,而动能转化为热能了
摩擦力做负功
动能转化为热能
当然还有能量消耗!
我在这个木块上面再加一个木块,两木块间有摩擦力,仍然一起给一速度V向东运动
好好看你那到题
路面是光滑的
如果不是光滑的合外力不为0
看不成动量守衡!2木快看成一个整体
之间的摩擦力为内力!
摩擦力都当成内力!
在比如说我在粗糙平面上给一个木块一速度VO向东运动,木块应该是减速的,是不是摩擦力这里应该为外力,而动能转化为热能了
摩擦力做负功
动能转化为热能
当然还有能量消耗!
我在这个木块上面再加一个木块,两木块间有摩擦力,仍然一起给一速度V向东运动
好好看你那到题
路面是光滑的
如果不是光滑的合外力不为0
看不成动量守衡!2木快看成一个整体
之间的摩擦力为内力!
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