動(dòng)量守恒定律典型模型

1、編輯ppt1編輯ppt2編輯ppt3動(dòng)量守恒定律的典型應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的典型應(yīng)用幾個(gè)模型：幾個(gè)模型： （一）碰撞中動(dòng)量守恒（一）碰撞中動(dòng)量守恒 （二）（二）子彈打木塊類(lèi)的問(wèn)題子彈打木塊類(lèi)的問(wèn)題： （三）（三）人船模型：人船模型：平均動(dòng)量守恒平均動(dòng)量守恒（四）反沖運(yùn)動(dòng)、（四）反沖運(yùn)動(dòng)、爆炸模型爆炸模型編輯ppt4 解決碰撞問(wèn)題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則解決碰撞問(wèn)題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則: 一一. 系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則 三三. 物理情景可行性原則物理情景可行性原則 例如：追趕碰撞：例如：追趕碰撞： 被追追趕V V碰撞前：碰撞前：碰撞后：碰撞后：在在前面前面運(yùn)動(dòng)的物體的速度運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定不

2、一定不小于小于在在后面后面運(yùn)動(dòng)的物體的速度運(yùn)動(dòng)的物體的速度二二. 能量不增加的原則能量不增加的原則編輯ppt56kgm/sp6kgm/spBAskgmpskgmpBA/9/3skgmpskgmpBA/14/2skgmpskgmpBA/17/4編輯ppt6子彈打木塊模型子彈打木塊模型編輯ppt7 題題11設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為m m的子彈以初速度的子彈以初速度v v0 0射向靜止在光滑水平面上射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為的質(zhì)量為M M的木塊并留在其中，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒為的木塊并留在其中，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒為f f。問(wèn)題問(wèn)題1子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v問(wèn)題問(wèn)題2子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間問(wèn)題問(wèn)題3

3、子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度問(wèn)題問(wèn)題4系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能問(wèn)題問(wèn)題5要使子彈不穿出木塊，木塊至少多長(zhǎng)？（v0、m、M、f一定）編輯ppt8問(wèn)題問(wèn)題1子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v解：從動(dòng)量的角度看解：從動(dòng)量的角度看, ,以以m m和和M M組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象, ,根根據(jù)動(dòng)量守恒據(jù)動(dòng)量守恒 0mvMm vmMm0vv編輯ppt9問(wèn)題問(wèn)題2子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以子彈為研究對(duì)象以子彈為研究對(duì)象, ,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得: :mMfMmvavvt00編輯ppt10問(wèn)題問(wèn)題3子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度

4、對(duì)子彈用動(dòng)能定理：對(duì)子彈用動(dòng)能定理：22012121mvmvsf對(duì)木塊用動(dòng)能定理：對(duì)木塊用動(dòng)能定理：2221Mvsf、相減得：相減得：2022022121vmMMmvmMmvLf 故子彈打進(jìn)故子彈打進(jìn)木塊的深度木塊的深度: : 20212SvmMfMmSL編輯ppt11問(wèn)題問(wèn)題4系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能EQ系統(tǒng)損失的機(jī)械能220)(2121EvMmmv系統(tǒng)增加的內(nèi)能因此：fLEQ編輯ppt12問(wèn)題問(wèn)題5要使子彈不穿出木塊，木塊至少多長(zhǎng)？（v0、m、M、f一定）子彈不穿出木塊的長(zhǎng)度：20212SdvmMfMmSS相編輯ppt13 例例1、 子彈以一定的初速度射入放在光滑水平面子彈以一定的

5、初速度射入放在光滑水平面上的木塊中，并共同運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法中正確的是：上的木塊中，并共同運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法中正確的是： ( )A、子彈克服阻力做的功等于木塊動(dòng)能的增加與摩、子彈克服阻力做的功等于木塊動(dòng)能的增加與摩 擦生的熱的總和擦生的熱的總和B、木塊對(duì)子彈做功的絕對(duì)值等于子彈對(duì)木塊做的功、木塊對(duì)子彈做功的絕對(duì)值等于子彈對(duì)木塊做的功C、木塊對(duì)子彈的沖量大小等于子彈對(duì)木塊的沖量、木塊對(duì)子彈的沖量大小等于子彈對(duì)木塊的沖量D、系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于子彈損失的動(dòng)能和子彈、系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于子彈損失的動(dòng)能和子彈 對(duì)木塊所做的功的差對(duì)木塊所做的功的差A(yù) C D編輯ppt14如圖示，在光滑水平桌面上靜置一質(zhì)量為如圖示，

6、在光滑水平桌面上靜置一質(zhì)量為M=980克的克的長(zhǎng)方形勻質(zhì)木塊，現(xiàn)有一顆質(zhì)量為長(zhǎng)方形勻質(zhì)木塊，現(xiàn)有一顆質(zhì)量為 m=20克的子彈以克的子彈以v0 = 300m/s 的水平速度沿其軸線射向木塊，結(jié)果子彈的水平速度沿其軸線射向木塊，結(jié)果子彈留在木塊中沒(méi)有射出，和木塊一起以共同的速度運(yùn)動(dòng)。留在木塊中沒(méi)有射出，和木塊一起以共同的速度運(yùn)動(dòng)。已知木塊的長(zhǎng)度為已知木塊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=10cm，子彈打進(jìn)木塊的深度為，子彈打進(jìn)木塊的深度為d=6cm，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力保持不變。，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力保持不變。（1）求子彈和木塊的共同的速度以及它們?cè)诖诉^(guò)程中）求子彈和木塊的共同的速度以及它們?cè)诖诉^(guò)程中所增加的內(nèi)能。所增加的

7、內(nèi)能。（2）若要使子彈剛好能夠穿出木塊，其初速度）若要使子彈剛好能夠穿出木塊，其初速度v0應(yīng)有應(yīng)有 多大？多大？v0編輯ppt15物體物體A以速度以速度V0滑到靜止在光滑水平面滑到靜止在光滑水平面上的小車(chē)上的小車(chē)B上，當(dāng)上，當(dāng)A在在B上滑行的距離最上滑行的距離最遠(yuǎn)時(shí)，遠(yuǎn)時(shí)，A、B相對(duì)靜止，相對(duì)靜止， A、B兩物體的兩物體的速度必相等速度必相等。ABV0變形變形編輯ppt16mMV0編輯ppt17 （1）光滑水平面上的）光滑水平面上的A物體以速度物體以速度V0去撞去撞擊靜止的擊靜止的B物體，物體，A、B物體相距最近時(shí)，兩物體相距最近時(shí)，兩物體物體速度必相等速度必相等(此時(shí)彈簧最短，其壓縮量最此時(shí)

8、彈簧最短，其壓縮量最大大)。編輯ppt18編輯ppt19將質(zhì)量為將質(zhì)量為 m = 2 kg m = 2 kg 的物塊的物塊, ,以水平速度以水平速度 v v0 0 = = 5m/s 5m/s 射到靜止在光滑水平面上的平板車(chē)上射到靜止在光滑水平面上的平板車(chē)上 , , 小小車(chē)的質(zhì)量為車(chē)的質(zhì)量為M = 8 kg ,M = 8 kg ,物塊與小車(chē)間的摩擦因數(shù)物塊與小車(chē)間的摩擦因數(shù) = 0.4 ,= 0.4 ,取取 g = 10 m/sg = 10 m/s2 2. .(1)(1)物塊拋到小車(chē)上經(jīng)過(guò)多少時(shí)間兩者相對(duì)靜止物塊拋到小車(chē)上經(jīng)過(guò)多少時(shí)間兩者相對(duì)靜止? ?(2)(2)在此過(guò)程中小車(chē)滑動(dòng)的距離是多少在

9、此過(guò)程中小車(chē)滑動(dòng)的距離是多少? ?(3)(3)整個(gè)過(guò)程中有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能整個(gè)過(guò)程中有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能? ?v0編輯ppt20總結(jié)總結(jié)：子彈打木塊的模型具有下列力學(xué)規(guī)律：子彈打木塊的模型具有下列力學(xué)規(guī)律：1、動(dòng)力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相、動(dòng)力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相互作用時(shí)，收到大小相等，方向相反的一互作用時(shí)，收到大小相等，方向相反的一對(duì)恒力的作用，他們的加速度大小與質(zhì)量對(duì)恒力的作用，他們的加速度大小與質(zhì)量成反比，方向相反。成反比，方向相反。2、運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律：在子彈進(jìn)入木塊的過(guò)程中，、運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律：在子彈進(jìn)入木塊的過(guò)程中，可以看成是勻減速運(yùn)動(dòng)追擊勻加速運(yùn)動(dòng)，子彈的可以看成是

10、勻減速運(yùn)動(dòng)追擊勻加速運(yùn)動(dòng)，子彈的進(jìn)入深度就是他們的相對(duì)位移。進(jìn)入深度就是他們的相對(duì)位移。3、動(dòng)量和能量規(guī)律：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)和物、動(dòng)量和能量規(guī)律：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)和物體的動(dòng)能發(fā)生變化，力對(duì)子彈做的功等于子彈動(dòng)體的動(dòng)能發(fā)生變化，力對(duì)子彈做的功等于子彈動(dòng)能的變化，力對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的變化，能的變化，力對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的變化，一對(duì)恒力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的改變，其大小等一對(duì)恒力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的改變，其大小等于該恒力的大小與相對(duì)位移的乘積。于該恒力的大小與相對(duì)位移的乘積。編輯ppt21人船模型人船模型如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M M的小船長(zhǎng)的小船長(zhǎng)L L，靜止于水面，質(zhì)

11、量，靜止于水面，質(zhì)量為為m m的人從船左端走到船右端，不計(jì)水對(duì)船的運(yùn)動(dòng)阻的人從船左端走到船右端，不計(jì)水對(duì)船的運(yùn)動(dòng)阻力，則這過(guò)程中船將移動(dòng)多遠(yuǎn)？力，則這過(guò)程中船將移動(dòng)多遠(yuǎn)？MLm適用條件：初狀態(tài)時(shí)人和船都處于靜止?fàn)顟B(tài)適用條件：初狀態(tài)時(shí)人和船都處于靜止?fàn)顟B(tài)解題方法：畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，找出速度、位移解題方法：畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，找出速度、位移 關(guān)系。關(guān)系。編輯ppt22物理過(guò)程分析S1S2編輯ppt23 條件條件: 系統(tǒng)動(dòng)量守衡且系統(tǒng)初動(dòng)量為零系統(tǒng)動(dòng)量守衡且系統(tǒng)初動(dòng)量為零.結(jié)論結(jié)論: 人船對(duì)地位移為將二者相對(duì)位移按質(zhì)量反比分配關(guān)系人船對(duì)地位移為將二者相對(duì)位移按質(zhì)量反比分配關(guān)系LMmms船LMmMs

12、人處理方法處理方法: 利用系統(tǒng)動(dòng)量守衡的瞬時(shí)性和物體間利用系統(tǒng)動(dòng)量守衡的瞬時(shí)性和物體間作用的作用的 等時(shí)性等時(shí)性,求解每個(gè)物體的對(duì)地位移求解每個(gè)物體的對(duì)地位移. m v1 = M v2 m v1 t = M v2 t m s1 = M s2 - s1 + s2 = L -編輯ppt24 習(xí)題習(xí)題1 1：如圖所示，質(zhì)量為：如圖所示，質(zhì)量為M M，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為L(zhǎng) L的的平板小車(chē)靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為平板小車(chē)靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為m m的的人從車(chē)左端走到車(chē)右端的過(guò)程中，車(chē)將后退人從車(chē)左端走到車(chē)右端的過(guò)程中，車(chē)將后退多遠(yuǎn)？多遠(yuǎn)？MLm編輯ppt25 習(xí)題習(xí)題2 2：如圖所示，總質(zhì)量為：如圖所示，

13、總質(zhì)量為M M的氣球下端懸的氣球下端懸著質(zhì)量為著質(zhì)量為m m的人而靜止于高度為的人而靜止于高度為h h的空中，欲使人的空中，欲使人能沿著繩安全著地，人下方的繩至少應(yīng)為多長(zhǎng)？能沿著繩安全著地，人下方的繩至少應(yīng)為多長(zhǎng)？mMh編輯ppt26劈和物塊模型：劈和物塊模型：一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為M,底面底面邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為 b 的劈靜止的劈靜止在光滑的水平面上，在光滑的水平面上，見(jiàn)左圖，有一質(zhì)量見(jiàn)左圖，有一質(zhì)量為為m 的物塊由斜面的物塊由斜面頂部無(wú)初速滑到底頂部無(wú)初速滑到底部時(shí)，劈移動(dòng)的距部時(shí)，劈移動(dòng)的距離是多少？離是多少？編輯ppt271.1.將質(zhì)量為將質(zhì)量為 m = 2 kg m = 2 kg 的木塊的木塊, ,以水平速度以水平速度v v0 0 = 5m/s = 5m/s 射射到靜止在光滑水平面上的平板車(chē)上到靜止在光滑水平面上的平板車(chē)上 , ,小車(chē)的質(zhì)量為小車(chē)的質(zhì)量為M = M = 8 kg ,8 kg ,物塊與小車(chē)間的摩擦因數(shù)物塊與小車(chē)間的摩擦因數(shù) = 0.4 , = 0.4 ,取取 g = 10 g = 10 m/sm/s2 2. .假設(shè)平板車(chē)足夠長(zhǎng)，求：假設(shè)平板車(chē)足夠長(zhǎng)，求：（1 1）木塊和小車(chē)最后的共同速度）木塊和小車(chē)最后的共同速度（2 2）這過(guò)程因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少）這