動(dòng)量碰撞模型

1、幾種類型問題分析幾種類型問題分析 9如圖4所示，光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，若以兩車及彈簧組成系統(tǒng)，則下列說法中正確的是 A兩手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總量始終為零 B先放開左手，后放開右手后動(dòng)量不守恒 C先放開左手，后放開右手，總動(dòng)量向左 D無論何時(shí)放手，只要兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零 1木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖1所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是 Aa尚未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 Ba尚未離開墻壁前，a與b系統(tǒng)

2、的動(dòng)量不守 恒 Ca離開墻后，a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒 Da離開墻后，a、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 1.關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,下列說法正確的有( ) A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量不可能守恒 B.只要系統(tǒng)受外力做的功為零,動(dòng)量守恒 C.只要系統(tǒng)所受到合外力的沖量為零,動(dòng)量守恒 D.系統(tǒng)加速度為零,動(dòng)量不一定守恒 在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端，如圖所示在連續(xù)的敲打下，這輛車能持續(xù)地向右運(yùn)動(dòng)嗎？說明理由 分析：分析：對(duì)人(包括鐵錘)和平板車組成的系統(tǒng)，鐵錘擊車，錘和車間的作用力是該系統(tǒng)的內(nèi)力，系統(tǒng)所受的外力之和為零，所以系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒系統(tǒng)初動(dòng)量為零，若在錘的連續(xù)敲擊下，平板車能

3、持續(xù)向右行駛，則系統(tǒng)的總動(dòng)量將不為零，與動(dòng)量守恒定律矛盾 答案：答案：當(dāng)把錘頭打下去時(shí)，錘頭向右運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)總動(dòng)量要為零，車就向左運(yùn)動(dòng)；舉起錘頭時(shí)，錘頭向左運(yùn)動(dòng)，車就向右運(yùn)動(dòng)用錘頭連續(xù)敲擊時(shí)，車只是左右運(yùn)動(dòng)，一旦錘頭不動(dòng)，車就會(huì)停下來，所以車不能持續(xù)向右運(yùn)動(dòng) 如圖所示，將兩條磁性很強(qiáng)且完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時(shí)甲車速度大小為3m/s，乙車速度大小為2 m/s，相向運(yùn)動(dòng)并在同一條直線上，當(dāng)乙車的速度為零時(shí)，甲車的速度是多少？若兩車不相碰，試求出兩車距離最短時(shí)，乙車速度為多少? 解：（1）對(duì)甲乙兩車組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒取甲的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?3m2mmv甲0，V甲

4、；（2）當(dāng)兩車距離最短時(shí)，兩車具有共同速度 3m2m2mv共，V共 。、內(nèi)容：、內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng) _或或 時(shí)，時(shí)，系統(tǒng)的系統(tǒng)的_ 保持不變。保持不變。 22112211vmvmvmvm即：21)3(pp、一般表達(dá)式、一般表達(dá)式:(1:(1）p p1 1 =p =p2 2其他表達(dá)式：其他表達(dá)式：0)2(p不受外力不受外力所受外力之和為零所受外力之和為零總動(dòng)量總動(dòng)量一、動(dòng)量守恒定律一、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律成立條件：、動(dòng)量守恒定律成立條件： 系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)不受外力或_； 系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但不受外力或所受外力之和為零時(shí)（只在這一方向上不受外力或所受

5、外力之和為零時(shí)（只在這一方向上動(dòng)量守恒）動(dòng)量守恒）系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但內(nèi)力系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但內(nèi)力_外力時(shí)（如碰撞、爆炸等）外力時(shí)（如碰撞、爆炸等）所受外力之和為零所受外力之和為零遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于在某一方向上在某一方向上二、典型模型（問題）：二、典型模型（問題）： 6、板塊模型、板塊模型7、多過程問題多過程問題4、碰撞問題、碰撞問題1、人船模型、人船模型3、小球彈簧問題、小球彈簧問題2、子彈打木塊模型、子彈打木塊模型5、爆炸（反沖）問題、爆炸（反沖）問題（1）碰撞模型。內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，近似動(dòng)）碰撞模型。內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，近似動(dòng)量守恒問題量守恒問題 。有彈性碰撞、非彈性碰撞。有彈性碰撞

6、、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞。和完全非彈性碰撞。 碰撞類問題碰撞類問題的三種情況：的三種情況：彈性碰撞彈性碰撞碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯?，碰撞前后碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯В鲎睬昂笙到y(tǒng)的總動(dòng)量相等，總動(dòng)能不變系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，總動(dòng)能不變.（結(jié)論表達(dá)式要求學(xué)結(jié)論表達(dá)式要求學(xué)生會(huì)寫生會(huì)寫）非完全彈性碰撞非完全彈性碰撞碰撞結(jié)束后，形變部分消失，碰碰撞結(jié)束后，形變部分消失，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能有部分損失撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能有部分損失.完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞碰撞結(jié)束后，形變完全保留，通碰撞結(jié)束后，形變完全保留，通常表現(xiàn)為常表現(xiàn)為碰后兩物體合二為一（粘合），以同一速度碰后兩物體合二為

7、一（粘合），以同一速度運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能損失最多，碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等，動(dòng)能損失最多.解決碰撞問題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則解決碰撞問題須同時(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例：質(zhì)量為m1的入射粒子與一質(zhì)量為m2的靜止粒子發(fā)生正碰.已知機(jī)械能在碰撞過程沒有損失，實(shí)驗(yàn)中測(cè)出了碰撞后第二個(gè)粒子的

8、速度為v2，求第一個(gè)粒子原來速度v0的值的可能范圍.討論碰撞后的速度：當(dāng)m1m2 時(shí)： v10 v20 兩球均沿初速v1方向運(yùn)動(dòng).當(dāng)m1m2 時(shí)： v10 v2v0 兩球交換速度.當(dāng)m1m2 時(shí)： v10 m1反彈，m2沿v1方向運(yùn)動(dòng).021120212112,vmmmvvmmmmv一靜一動(dòng)的彈性碰撞：m1v0=m1v1+m2v2 222211201212121vmvmvm 1、 質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿 同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kgm/s，B球的動(dòng)量是5kgm/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是() ApA6kgm/s，pB6kgm/s B

9、pA3kgm/s，pB9kgm/s CpA2kgm/s，pB14kgm/s DpA4kgm/s，pB17kgm/s 2、在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞.碰撞前后球l的運(yùn)動(dòng)方向相反.將碰撞后球l的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2，則必有(). (A)E1E0(B)p1p0 (C)E2E0(D)p2p0 3、質(zhì)量相同的三個(gè)小球，在光滑水平面上以相同的速度運(yùn)動(dòng)，分別與原來靜止的三個(gè)小球A、B、C相碰(a碰A，b碰B，c碰C).碰后a球繼續(xù)沿原來方向運(yùn)動(dòng)；b球靜止；c球被反彈而向后運(yùn)動(dòng).這時(shí)A、B、C三球中動(dòng)量最

10、大的是(). (A)A球(B)B球 (C)C球(D)條件不足，無法判斷 4、如圖所示，一輛小車裝有光滑弧形軌道，總質(zhì)量為m，停放在光滑水平向上.有一質(zhì)量也為m的速度為v的鐵球，沿軌道水平部分射入，并沿弧形軌道上升h后，又下降而離開小車，離車后球的運(yùn)動(dòng)情況是(). (A)作平拋運(yùn)動(dòng)，速度方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同 (B)作平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度方向跟車相反 (C)作自由落體運(yùn)動(dòng) (D)小球跟車有相同的速度 5、在光滑的水平面上有三個(gè)完全相同的小球，它們成一條直線，2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，如圖所示，設(shè)碰撞中不損失機(jī)械能，則碰后三個(gè)小球的速度可能值是( ) A.v1=v2=v3=

11、v0 B.v1=0，v2=v3= v0 C.v1=0，v2=v3= v0 D.v1=v2=0，v3=v06、如圖是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m10.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m20.10kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙，將此裝置從A下端離地板的高度H1.25m處由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開始上升，而球A恰好停留在地板上，求木棍B上升的高度重力加速度g取10m/s2. 1、A|2、 ABD| 3、 C|4、

12、C|5、 D在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置： （1）若入射小球質(zhì)量為）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為，半徑為r2，則，則 Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2 Cm1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2 （2）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所需的測(cè)量工具是）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所需的測(cè)量工具是_。（3）在做）在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是 A斜槽軌道必須是光滑的

13、斜槽軌道必須是光滑的 B斜槽軌道末端的切線是水平的斜槽軌道末端的切線是水平的 C入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下 D碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行（4）設(shè)入射小球的質(zhì)量為）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)（行實(shí)驗(yàn)時(shí)（P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置），所得為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置），所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為的結(jié)論為_。（用裝置圖中的字母表示）。（用裝置圖中的字母表示） （

14、1）C（2）刻度尺、天平刻度尺、天平（3）BCD（4）m1OPm1OMm2ON 在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的一上、下兩層均與水平面平行的“U”形光滑金屬導(dǎo)軌，形光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿的勻質(zhì)金屬桿A1和和A2，開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎直面內(nèi)且桿與軌道，開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎直面內(nèi)且桿與軌道垂直垂直.設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為，導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌足夠長且電，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，金屬桿單位長度的電阻為阻不計(jì)

15、，金屬桿單位長度的電阻為r.現(xiàn)有一質(zhì)量為現(xiàn)有一質(zhì)量為m/2 的的不帶電小球以水平向右的速度不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿撞擊桿A1的中點(diǎn)，撞擊的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)點(diǎn).C點(diǎn)與桿點(diǎn)與桿A2初始位置相距初始位置相距為為s.求：求： (1)回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值； (2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量； (3)當(dāng)桿當(dāng)桿A2與桿與桿A1的速率比為的速率比為1 3時(shí)，時(shí)，A2受到的安培力大受到的安培力大小小.：(1)小球與桿A1碰撞，水平方向動(dòng)量守恒,則 碰后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方

16、向：s=v1t 豎直方向：H= gt2 聯(lián)立式得：v2= A1桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，產(chǎn)生電流最大， 則Imax= .(2)當(dāng)兩桿速度相等時(shí)，所圍面積磁通量不變，設(shè)兩桿共同速度為v3,由動(dòng)量守恒得： mv2=2mv3v3 由能量守恒得：Q= (3)設(shè)桿A2速度為v,則桿A1速度為3v，由動(dòng)量守恒得mv2=mv+3mv,解得： v= 則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=E1-E2=BL3v-BLv=2BLv = A2所受安培力F=BIL=BL 36(2014茂名一模)(18分分)如圖所示，一個(gè)帶圓弧軌道的如圖所示，一個(gè)帶圓弧軌道的平臺(tái)固定在水平地面上，光滑圓弧平臺(tái)固定在水平地面上，光滑圓弧MN的半徑為的半徑為R

17、=3.2m，水平部分水平部分NP長長L=3.5m，物體，物體B隨足夠長的平板小車隨足夠長的平板小車C一一起以起以v=3m/s的速度沿光滑地面向左運(yùn)動(dòng)。從的速度沿光滑地面向左運(yùn)動(dòng)。從M點(diǎn)由靜止點(diǎn)由靜止釋放的物體釋放的物體A滑至軌道最右端滑至軌道最右端P點(diǎn)時(shí)，小車左端恰好與平點(diǎn)時(shí)，小車左端恰好與平臺(tái)相碰并立即停止運(yùn)動(dòng)，但兩者不黏連，物體臺(tái)相碰并立即停止運(yùn)動(dòng)，但兩者不黏連，物體A滑上小車滑上小車后若與物體后若與物體B相碰必黏在一起。相碰必黏在一起。A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，它們與均視為質(zhì)點(diǎn)，它們與平臺(tái)水平軌道和小車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)都為平臺(tái)水平軌道和小車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4，且最，且最大靜摩擦力與滑

18、動(dòng)摩擦力大小相等，物體大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，物體A、B和小車和小車C的的質(zhì)量均為質(zhì)量均為1kg，取，取g=10m/s2。求：。求： (1)物體物體A進(jìn)入進(jìn)入N點(diǎn)前瞬間對(duì)軌道的壓力大??？點(diǎn)前瞬間對(duì)軌道的壓力大??？ (2)物體物體A在在NP上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？ (3)從物體從物體A滑上小車到相對(duì)小車靜止過程中，小車的位移滑上小車到相對(duì)小車靜止過程中，小車的位移是多少？是多少？解：(1)物體A由M到N過程中，由動(dòng)能定理得：mAgR=mAvN2 在N點(diǎn)，由牛頓定律得FN-mAg=mA 由、得FN=3mAg=30N 由牛頓第三定律得，物體A進(jìn)入軌道前瞬間對(duì)軌道壓力大小為：FN=3mAg

19、=30N(2)物體A在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程中mAg=mAa L=vN-at2 由、式得 t=0.5s t=3.5s(不合題意，舍去) (3)物體A剛滑上小車時(shí)速度 vP= vN -at =6m/s 從物體A滑上小車到相對(duì)小車靜止過程中，小車、物體A、B組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒(m A+mB+mC)v= mAvP- mBv 小車最終速度 v=1m/s a.當(dāng)物體A、B末碰撞，B停止時(shí)，A繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)BC一起加速運(yùn)動(dòng)，則：mAg=( mB+mC)a1 11因?yàn)椋簃Bg= mBa1，所以假設(shè)成立，BC一起加速運(yùn)動(dòng)。 12對(duì)小車C和物體B應(yīng)用動(dòng)能定理mAgs=( mB+mC)v 13s=0.25m 14b.當(dāng)物體

20、B與A相向相碰時(shí)，碰后小車開始加速，最終達(dá)到共同速度，對(duì)小車應(yīng)用動(dòng)能定理(m A+mB)s=mCv 15s=0.0625m 16c.當(dāng)B速度減為零，A、B還未相碰，BC一起向右加速，A追上B相碰且在黏一起，車與AB共同體分離，車加速，AB共同體減速直至相對(duì)靜止。這種情況，車的位移在與s之間。 17由a、b、c三種情況可得車位移的可能范圍為：0.0625ms車0.25m 18評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每式1分。 例例2 2：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，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒為的木塊，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒為

21、f,f,求求: :1.1.木塊至少多長子彈才不會(huì)穿出木塊至少多長子彈才不會(huì)穿出? ?2.2.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間? ?（2）子彈打木塊問題）子彈打木塊問題(1)(1)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組成組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象的系統(tǒng)為研究對(duì)象, ,根據(jù)動(dòng)量守恒根據(jù)動(dòng)量守恒 0mvMm v對(duì)子彈用動(dòng)能定理：對(duì)子彈用動(dòng)能定理：對(duì)木塊用動(dòng)能定理：對(duì)木塊用動(dòng)能定理：、相減得：相減得：由上式可得由上式可得: : 202vmMfMmL22012121mvmvsf2221Mvsf2022022121vmMMmvmMmvLf (2)(2)以子彈為研究對(duì)

22、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 從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為均阻力大小為f f，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為s s1 1、s s2 2，如圖所示，顯然有，如圖所示，顯然有s s1 1- -s s2 2=L=L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)律動(dòng)力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相互作用時(shí)，受到大小相

23、等，方向相反的一互作用時(shí)，受到大小相等，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)律運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律：在子彈進(jìn)入木塊的過程中，：在子彈進(jìn)入木塊的過程中，可以看成是勻減速運(yùn)動(dòng)可以看成是勻減速運(yùn)動(dòng),木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，子木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，子彈的進(jìn)入深度就是他們的相對(duì)位移。彈的進(jìn)入深度就是他們的相對(duì)位移。3、動(dòng)量和能量規(guī)律動(dòng)量和能量規(guī)律：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)內(nèi)各：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)能發(fā)生變化，作用力對(duì)子彈做的功等于物體的動(dòng)能發(fā)生變化，作用力對(duì)子彈做的功等于子彈動(dòng)能的變化，作用力對(duì)木塊做的功等于木塊子彈

24、動(dòng)能的變化，作用力對(duì)木塊做的功等于木塊動(dòng)能的變化，系統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其大小等于動(dòng)能的變化，系統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其大小等于該恒力的大小與相對(duì)位移的乘積。該恒力的大小與相對(duì)位移的乘積。人和小車的總質(zhì)量為人和小車的總質(zhì)量為M，人坐在靜止于光滑水平面，人坐在靜止于光滑水平面的小車上，以相對(duì)地的速率的小車上，以相對(duì)地的速率v將一質(zhì)量為將一質(zhì)量為m的木箱的木箱沿水平面推向正前方的豎直固定擋板。設(shè)箱與擋板沿水平面推向正前方的豎直固定擋板。設(shè)箱與擋板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，碰撞后箱以速率碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，碰撞后箱以速率v反彈回來。反彈回來。人接住箱后，再以同樣的相對(duì)于地的速率人接住箱后，再以同樣的相對(duì)于地的速

25、率v將木箱將木箱沿水平面推向正前方的擋板。已知沿水平面推向正前方的擋板。已知M：m=4：1，求：，求：（1）人第二次推出箱后，小車和人的速度大小。）人第二次推出箱后，小車和人的速度大小。（2）人推箱多少次后不能再接到箱？）人推箱多少次后不能再接到箱？練習(xí)練習(xí)解解：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较?，每次推箱后量守恒，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较?，每次推箱后人和小車的速度分別為人和小車的速度分別為v1、v2，則第一次推箱后：則第一次推箱后：Mv1mv=0題目題目第一次推箱前第一次推箱前第一次推箱后第一次推箱后解解

26、：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较颍看瓮葡浜罅渴睾?，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较?，每次推箱后人和小車的速度分別為人和小車的速度分別為v1、v2，第二次推箱前第二次推箱前第二次推箱后第二次推箱后第二次推箱后：第二次推箱后：Mv2mv=（Mm）V1解解：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)：每次推箱時(shí)，對(duì)小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较?，每次推箱后量守恒，設(shè)人和小車速度方向?yàn)檎较颍看瓮葡浜笕撕托≤嚨乃俣确謩e為人和小車的速度分別為v1、v2，則第一次推箱后：則第一次推箱后：

27、Mv1mv=0第一次接箱后：（第一次接箱后：（Mm）V1=Mv1+mv第二次推箱后：第二次推箱后：Mv2mv=（Mm）V1v2=3mv/M以此類推，第以此類推，第N次推箱后，人和小車的速度次推箱后，人和小車的速度vN=(2N1)mv/M當(dāng)當(dāng)vNv時(shí)，不再能接到箱，即時(shí)，不再能接到箱，即2N1M/m=4N2.5.25人推箱人推箱3次后不能再接到箱次后不能再接到箱v1=mv/M（3）人船模型。人動(dòng)船動(dòng)，人停船停，人快船快，人慢船慢。 求位移、求速度、求加速度人船模型人船模型例：靜止在水面上的小船長為例：靜止在水面上的小船長為L，質(zhì)量為，質(zhì)量為M，在，在船的最右端站有一質(zhì)量為船的最右端站有一質(zhì)量為m

28、的人，不計(jì)水的阻力，的人，不計(jì)水的阻力，當(dāng)人從最右端走到最左端的過程中，小船移動(dòng)的當(dāng)人從最右端走到最左端的過程中，小船移動(dòng)的距離是多大？距離是多大？SL-S0=MSm（L-S）若開始時(shí)人船一起若開始時(shí)人船一起以某一速度勻速運(yùn)以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)，則還滿足動(dòng)，則還滿足S2/S1=M/m嗎？嗎？1、“人船模型人船模型”是動(dòng)量守恒定律的拓展應(yīng)用，是動(dòng)量守恒定律的拓展應(yīng)用，它把速度和質(zhì)量的關(guān)系推廣到質(zhì)量和位移它把速度和質(zhì)量的關(guān)系推廣到質(zhì)量和位移的關(guān)系。的關(guān)系。即：即： m1v1=m2v2 則：則：m1s1= m2s2 2、此結(jié)論與人在船上行走的速度大小無關(guān)。不論此結(jié)論與人在船上行走的速度大小無關(guān)。不論是

29、勻速行走還是變速行走，甚至往返行走，只要是勻速行走還是變速行走，甚至往返行走，只要人最終到達(dá)船的左端，那么結(jié)論都是相同的。人最終到達(dá)船的左端，那么結(jié)論都是相同的。3、人船模型的適用條件是：兩個(gè)物體組成的人船模型的適用條件是：兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的合動(dòng)量為零。系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的合動(dòng)量為零。例例. 質(zhì)量為質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為的人站在質(zhì)量為M，長為，長為L的靜止小船的右的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊。當(dāng)他向左走到船的左端時(shí)，端，小船的左端靠在岸邊。當(dāng)他向左走到船的左端時(shí)，船左端離岸多遠(yuǎn)？船左端離岸多遠(yuǎn)？ l2 l1解：先畫出示意圖。人、船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)解：先畫出示意圖。人、

30、船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量始終為零，所以人、船動(dòng)量大小始終相等。從量始終為零，所以人、船動(dòng)量大小始終相等。從圖中可以看出，人、船的位移大小之和等于圖中可以看出，人、船的位移大小之和等于L。設(shè)人、船位移大小分別為設(shè)人、船位移大小分別為l1、l2 ，則：，則：mv1=Mv2，兩邊同乘時(shí)間兩邊同乘時(shí)間t，ml1=Ml2，而而l 1+l 2=L， LmMml2應(yīng)該注意到：此結(jié)論與人在船上行走的速度應(yīng)該注意到：此結(jié)論與人在船上行走的速度大小無關(guān)。不論是勻速行走還是變速行走，大小無關(guān)。不論是勻速行走還是變速行走，甚至往返行走，只要人最終到達(dá)船的左端，甚至往返行走，只要人最終到達(dá)船的左端，那么結(jié)論都是相同的。那

31、么結(jié)論都是相同的。（4）爆炸與反沖模型。內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。近似動(dòng)量守恒問題 例例 向空中發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)此物體速度恰好沿向空中發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)此物體速度恰好沿水平方向時(shí)，物體炸裂成水平方向時(shí)，物體炸裂成a、b兩塊，兩塊， 若質(zhì)量較大的若質(zhì)量較大的a塊的塊的速度方向仍沿原來的方向，則：速度方向仍沿原來的方向，則：A、b的速度方向一定與原速度方向相反的速度方向一定與原速度方向相反B、從炸裂到落地的這段時(shí)間里，、從炸裂到落地的這段時(shí)間里，a飛行的水平距離一定飛行的水平距離一定比比b的大的大C、a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面一定同時(shí)到達(dá)水平地面D、在炸裂過程中，、在炸裂過程中，a、b

32、受到爆炸力的沖量大小一定相等受到爆炸力的沖量大小一定相等（5）滑塊）滑塊木板模型木板模型光滑地面上時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒、系統(tǒng)機(jī)械能的減小量裝化內(nèi)能（功能原理和摩擦生熱Q=fs相）mV01MV2S圖5-4V02V1（6）子彈打木塊模型。）子彈打木塊模型。子彈打入木塊的過程時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。動(dòng)量守恒問題 1.1.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：子彈對(duì)地在滑動(dòng)摩擦力作用下勻減子彈對(duì)地在滑動(dòng)摩擦力作用下勻減速直線運(yùn)動(dòng)；木塊在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速速直線運(yùn)動(dòng)；木塊在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。2.2.符合的規(guī)律符合的規(guī)律：子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，：子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒。機(jī)械能

33、不守恒。3.3.共性特征共性特征：一物體在另一物體上，在恒定的阻：一物體在另一物體上，在恒定的阻力作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守力作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，恒，E = f 滑滑d相對(duì)相對(duì)子彈打木塊的模型子彈打木塊的模型（7）彈簧類問題）彈簧類問題如：光滑地面上，碰撞物體間有彈簧時(shí)，如：光滑地面上，碰撞物體間有彈簧時(shí)，相互作用的過程相互作用的過程:（1）系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。）系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。（2）彈簧壓縮最短或伸長最長時(shí)，兩物體）彈簧壓縮最短或伸長最長時(shí)，兩物體的速度相等的速度相等（3）彈簧恢復(fù)原長時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒、動(dòng)）彈簧恢復(fù)原長時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒

34、、動(dòng)能守恒能守恒例：質(zhì)量分別為例：質(zhì)量分別為m1和和m2的小車的小車A和和B放在水平面上，放在水平面上，小車小車A的右端連著一根水平的輕彈簧，處于靜止。小車的右端連著一根水平的輕彈簧，處于靜止。小車B從右面以某一初速駛來，與輕彈簧相碰，之后，小車從右面以某一初速駛來，與輕彈簧相碰，之后，小車A獲得的最大速度的大小為獲得的最大速度的大小為v。如果不計(jì)摩擦，也不計(jì)。如果不計(jì)摩擦，也不計(jì)相互作用過程中的機(jī)械能損失。求：相互作用過程中的機(jī)械能損失。求：（1）小車）小車B的初速度大小。的初速度大小。AB（2）如果只將小車）如果只將小車A、B的質(zhì)量都增大到原來的的質(zhì)量都增大到原來的2倍，再讓小車倍，再讓小

35、車B與靜止小車與靜止小車A相碰，要使相碰，要使A、B小小車相互作用過程中彈簧的最大壓縮量保持不變，車相互作用過程中彈簧的最大壓縮量保持不變，小車小車B的初速度大小又是多大？的初速度大小又是多大？ABABv0vv2系統(tǒng)動(dòng)量守恒m2v0=m1v+m2v2 22221202212121vmvmvm系統(tǒng)能量關(guān)系：22102mvmmvB車的初速度ABABv0V系統(tǒng)動(dòng)量守恒m2v0=（m1+m2）V系統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成彈性勢(shì)能：)(2)()(21212120212021221202mmvmmvmmmmmvmE2122121221)22(222mmvmmmmvmmExx質(zhì)量加倍后：B車的初速度22104)(222

36、mvmmvvxEE引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型、引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型、分析物理情景分析物理情景解決物理問題的一般方法可解決物理問題的一般方法可分為哪幾個(gè)環(huán)節(jié)呢分為哪幾個(gè)環(huán)節(jié)呢？審視物理情景審視物理情景 構(gòu)建物理模型構(gòu)建物理模型 運(yùn)用物理規(guī)律轉(zhuǎn)化運(yùn)用物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題為數(shù)學(xué)問題 還原為物理結(jié)論還原為物理結(jié)論 審題的思維過程 1、聯(lián)想知識(shí)是審題的基礎(chǔ)。 2、建立題目的物理圖景是審題的中心。 3、正確畫出物理過程示意圖是審題的要求。 4、尋求已知量和所求量的聯(lián)系是審題的目標(biāo)。 什么是物理模型呢？什么是物理模型呢？物理模型物理模型對(duì)象模型對(duì)象模型過程模型過程模型如：質(zhì)點(diǎn)、輕桿等如勻直、勻變直（自由落體）、勻圓、拋體運(yùn)動(dòng)等處理復(fù)雜多條件的物理問題的思維方式處理復(fù)雜多條件的物理問題的思維方式：建立物理模型（包括對(duì)象模型的確立建立物理模型（包括對(duì)象模型的確立和過程模型的劃分）和過程模型的劃分）在題目的字里行間尋找物理?xiàng)l件（即在題目的字里行間尋找物理?xiàng)l件（即已知條件，特別要注意對(duì)隱含條件的已知條件，特別要注意對(duì)隱含條件的挖掘）挖掘）判斷已知和所求物理量是矢量還是標(biāo)判斷已知和所求物理量是矢量還是標(biāo)量量尋找合適的物理規(guī)律解題尋找合適的物理規(guī)律解題拆（題拆（題 大題小做）大題小做） （建）