大學物理 課件 第二章4節(jié) 守恒定律的綜合應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

2-4守恒定律的綜合應(yīng)用

自然界中許多物理量，如動量、角動量、機械能、電荷、質(zhì)量、宇稱、粒子反應(yīng)中的重子數(shù)、輕子數(shù)等等，都具有相應(yīng)的守恒定律.物理學特別注意守恒量和守恒定律的研究，這是因為：第1，從方法論上看：

守恒定律可避開過程細節(jié)而對系統(tǒng)始、末態(tài)下結(jié)論;第2，從適用性來看：

守恒定律適用范圍廣，宏觀、微觀、高速、低速均適用(牛頓定律只適用于宏觀、低速，但由它導(dǎo)出的守恒定律的適用范圍遠它廣泛).一守恒定律的意義第3，從認識世界來看：

守恒定律是認識世界的有力武器。在新現(xiàn)象研究中，當發(fā)現(xiàn)某個守恒定律不成立時，往往作以下考慮：

(1)尋找被忽略的因素，從而恢復(fù)守恒定律的應(yīng)用;(2)引入新概念，使守恒定律更普遍化;(3)無法“補救”時，宣布該守恒定律失效.第4，從本質(zhì)上看：守恒定律揭示了自然界普遍的屬性─對稱性。每一個守恒定律都相應(yīng)于一種對稱性（變換不變性）：動量守恒相應(yīng)于空間平移的對稱性；能量守恒相應(yīng)于時間平移的對稱性；角動量守恒相應(yīng)于空間轉(zhuǎn)動的對稱性。

……二、守恒定律綜合應(yīng)用基本方法看整個問題有幾個過程組成的每相鄰的物理過程的聯(lián)系是什么分別每個物理過程進行分析研究列方程求解例2-10如圖2-17(a)所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在光滑斜面上（斜面固定在地面上），斜面與水平面夾角=30o.今在彈簧的另一端輕輕地掛上質(zhì)量為m1=1.0kg的木塊，則木塊沿斜面向下滑動，當木塊向下滑x=0.3m時，恰好有一質(zhì)量m2=0.01kg的子彈，沿水平方向以速度v0=200m/s射中木塊并陷在其中。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k=25N/m。求子彈打入木塊后它們的共同速度。α(a)(b)例2-11沖擊擺的裝置如圖2-18所示，它可以用來測定子彈的速率。設(shè)質(zhì)量為m'的沙箱，箱掛在線的下端，如果一個質(zhì)量為m、速率為v0的子彈水平射入沙箱并陷在箱中，使沙箱擺動升至某一高度h,試求子彈的飛行速度。

例2-12如圖2-19所示，在光滑的水平面上，有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，一端固定于O點，另一端連接質(zhì)量為m1的木塊，處于靜止狀態(tài)。一質(zhì)量為m2的子彈，以速度v0沿與彈簧垂直的方向射入木塊，并與之一起運動。設(shè)木塊有最初的

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