動量守恒定律中幾種常見模型的討論

動量守恒定律中幾種常見模型的討論第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一2、碰撞過程的特征作用時間極短——t0相互作用（內(nèi)）力極大——F內(nèi)>>F外碰撞過程遵循動量守恒定律3、碰撞的分類vAvBvA，vB，v形變完全不恢復(fù)

（一起運(yùn)動，v相同）形變完全恢復(fù)vAvBvvvA，vB，第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一彈性碰撞完全非

彈性碰撞形變

完全恢復(fù)形變

完全不恢復(fù)動能

不損失

（動能守恒）動能

損失最大非彈性碰撞形變

不完全恢復(fù)有動能損失第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一例2：質(zhì)量為2kg的小物塊A以6m/s的速度在光滑的水平平臺上作勻速直線運(yùn)動，與靜止在平臺邊沿的小物塊B發(fā)生正碰，平臺的高度為1.25m,重力加速度取g=10m/s2，碰撞后B離開平臺作平拋運(yùn)動落地時的水平位移為4m，求：碰撞后小物塊A離開平臺作平拋運(yùn)動落地時的水平位移。第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一4、碰撞問題的特殊情況（1）一個運(yùn)動物體與一靜止的物體發(fā)生彈性正碰m1m2v0m1m2v1v2m1、m2組成的系統(tǒng)動量守恒m1v0=m1v1+m2v2m1、m2組成的系統(tǒng)動能不損失討論m1>>m2及m1<<m2的情況第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一（2）質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰互換速度例如：v1=5m/sv2=0v1’=0v2’=5m/s例如：v1=5m/sv2=-2m/sv1’=-2m/sv2’=5m/s第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一例3：質(zhì)量為2kg的小球A以6m/s的速度與質(zhì)量為1kg的小球B發(fā)生正碰，求：碰撞后兩球速度的最大值和最小值。例4：質(zhì)量為1kg的小球A以6m/s的速度與質(zhì)量為2kg的小球B發(fā)生正碰，求：碰撞后兩球速度的最大值和最小值。第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一（二）、人船模型例5：靜止在水面上的小船長為L，質(zhì)量為M，在船的最右端站有一質(zhì)量為m的人，不計水的阻力，當(dāng)人從最右端走到最左端的過程中，小船移動的距離是多大？SL-S0=MS–m（L-S）第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一例6：靜止在水面上的小船長為L，質(zhì)量為M，在船的兩端分別站有質(zhì)量為m1、m2的兩人，不計水的阻力，當(dāng)兩人在船上交換位置的過程中，小船移動的距離是多大？m1m2SL-SL+S第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一例7：載人氣球原靜止在高度為H的高空，氣球的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，現(xiàn)人要沿氣球上的軟繩梯滑至地面，則繩梯至少要多長？HSH第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一

（三）、子彈擊中木塊模型例8：質(zhì)量為m、速度為v0的子彈，水平打進(jìn)質(zhì)量為M、靜止在光滑水平面上的木塊中，并留在木塊里，求：（1）木塊運(yùn)動的速度多大？（2）若子彈射入木塊的深度為d，子彈對木塊的作用力？v0vSS+d第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期一注意：此類模型中涉及的能量問題摩擦力（阻力）與相對位移的乘積等于系統(tǒng)機(jī)械能（動能）的減少。例9：如圖所示，把質(zhì)量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s拋上靜止在水平地面的平板小車的左端。小車質(zhì)量M=80kg，已知物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，小車與地面間的摩擦可忽略不計，g取10m/s2，求：（1）要物塊不從小車上掉下，小車至少多長？（2）