关于动能守恒和动量守恒的问题(高二知识)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 08:07:42
记得在学动量守恒的时候,有一个“人船”模型,是这样的:一个人在一艘小船上静止,然后人突然向前走,根据动量守恒,船会同时向后退。 我就想,由能量守恒定律,两者都有速度,是什么能转化的呢?我认为是人的化学能转化成了两者的动能。
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后来又做一道关于气体膨胀的物理题:如图(地面光滑)... 把挡板从中间抽出,气体会向右扩散,由动量守恒得,小车向左移.
这道题的A选项说:气体内能减小

我想这车和气体都有动能,除了来自气体内能的转化,就没别的地方了.于是我选了A
但结果却是错的,老师说气体内能没变(因为气体向真空扩散,没做功)
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问题就在这里,我就是想不通人,船,气体和车的动能是哪里来的,希望能得到准确解答!

开始气体内能的确降低了。因为这个小车不是固定的。
真空自由扩散的前提是容器是静止的,绝热的。这里小车不是静止的,气体分子对小车有向左的压强,进而产生压力,导致小车向左运动。气体分子在撞击小车,使之开始运动的过程中,分子动能降低,总体内能减少。

过一段时间后,气体分子在整个容器中平衡,根据动量守恒,小车又恢复了静止(当然位置是左移了),这时候又把小车的动能交还给了气体分子,所以气体分子最终的内能不变。

朋友,我今年读高三,正好复习这些知识。你要搞懂的是如果一个系统的动量守恒,不管系统里的物体是什么运动状况,对于整个系统来说,系统重心是不变的。当其中一个物体的重心改变,必然引起另外物体重心改变,否则他们合起来的系统重心改变,动量就不守恒。至于你说的他们运动的时候能量从哪里来,这个不是我们高中需要讨论的。(你可以问问老师)下面是解题。你认真看看:

第一题:把人和船看成是一个系统,因为整个系统所受合外力为零,所以系统动量守恒。因开始人船静止,由此可以知道,整个系统的重心应始终保持不变。(否则动量不守恒)当人向右(或左)移动,人的重心必定移动,为了保持系统的重心不变,船的重心也必定以人运动向相反方向移动,这样人和船的重心才能重合到之前系统的重心。

第二题:
首先,气体到真空属于扩散,没有对外做功,而且整个装置绝热,所以E=W+Q可以知道,E=0+0=0 内能没有变化。而且抽取隔热板前后,系统所受合外力都为零,因此系统合重心位置始终保持不变,抽取隔板以后,气体想右扩散,气体的重心右移,为保持系统合重心位置不变,气缸质心必左移,当整个气缸充满了气体尔停止扩散时,气缸也就停止了向左的移动而静止。

人船:人的化学能-》人的动能-》人和船的动能
气车:气的内能-》气和车的动能-》气的内能

第一题:动能是有方向的,一个是正,一个是负,所以动能不变。。第二题:不是气体内能转化的,是你压缩空气时用的能转化的。。。