動量守恒定律典型模型(課件)

第四節(jié)動量守恒定律的應(yīng)用第四節(jié)動量守恒定律的應(yīng)用1——動量守恒的條件1、系統(tǒng)不受外力(理想化)或系統(tǒng)所受合外力為零。2、系統(tǒng)受外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來要小得多,且作用時間極短,可以忽略不計。3、系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上所受合外力為零，則系統(tǒng)在這個方向上動量守恒。知識回顧——動量守恒的條件1、系統(tǒng)不受外力(理想化)或系統(tǒng)所受合外力2動量守恒定律的典型應(yīng)用幾個模型：

（一）碰撞中動量守恒

（二）子彈打木塊類的問題：（三）人船模型：平均動量守恒（四）反沖運動、爆炸模型動量守恒定律的典型應(yīng)用幾個模型：（一）碰撞中動量守恒3

解決碰撞問題須同時遵守的三個原則:一.系統(tǒng)動量守恒原則三.物理情景可行性原則例如：追趕碰撞：碰撞前：碰撞后：在前面運動的物體的速度一定不小于在后面運動的物體的速度二.能量不增加的原則

解決碰撞問題須同時遵守的三個原則:三.4例１、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿一直線向同一方向運動，A球的動量為PA＝7kg·m／s，B球的動量為PB=5kg·m／s,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能為()A．B．C．D．

例１、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿一直線向同一方向運5子彈打木塊模型子彈打木塊模型6子彈打木塊[題1]設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊并留在其中，設(shè)木塊對子彈的阻力恒為f。原型:問題1

子彈、木塊相對靜止時的速度v問題2

子彈在木塊內(nèi)運動的時間問題3

子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度問題4

系統(tǒng)損失的機械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能問題5

要使子彈不穿出木塊，木塊至少多長？（v0、m、M、f一定）子彈打木塊[題1]設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光7子彈打木塊問題1

子彈、木塊相對靜止時的速度v解：從動量的角度看,以m和M組成的系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)動量守恒子彈打木塊問題1

子彈、木塊相對靜止時的速度v解：從動量的8子彈打木塊問題2

子彈在木塊內(nèi)運動的時間以子彈為研究對象,由牛頓運動定律和運動學(xué)公式可得:子彈打木塊問題2

子彈在木塊內(nèi)運動的時間以子彈為研究對象,9子彈打木塊問題3

子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度對子彈用動能定理：……①對木塊用動能定理：……②①、②相減得：……③故子彈打進(jìn)木塊的深度:子彈打木塊問題3

子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深10子彈打木塊問題4

系統(tǒng)損失的機械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能系統(tǒng)損失的機械能系統(tǒng)增加的內(nèi)能因此：子彈打木塊問題4

系統(tǒng)損失的機械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能系統(tǒng)損失11子彈打木塊問題5

要使子彈不穿出木塊，木塊至少多長？（v0、m、M、f一定）子彈不穿出木塊的長度：子彈打木塊問題5

要使子彈不穿出木塊，木塊至少多長？子彈不12例1、子彈以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木塊中，并共同運動下列說法中正確的是：()A、子彈克服阻力做的功等于木塊動能的增加與摩擦生的熱的總和B、木塊對子彈做功的絕對值等于子彈對木塊做的功C、木塊對子彈的沖量大小等于子彈對木塊的沖量D、系統(tǒng)損失的機械能等于子彈損失的動能和子彈對木塊所做的功的差A(yù)CD例1、子彈以一定的初速度射入放在光滑水平面13如圖示，在光滑水平桌面上靜置一質(zhì)量為M=980克的長方形勻質(zhì)木塊，現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m=20克的子彈以v0=300m/s的水平速度沿其軸線射向木塊，結(jié)果子彈留在木塊中沒有射出，和木塊一起以共同的速度運動。已知木塊的長度為L=10cm，子彈打進(jìn)木塊的深度為d=6cm，設(shè)木塊對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在此過程中所增加的內(nèi)能。（2）若要使子彈剛好能夠穿出木塊，其初速度v0應(yīng)有多大？v0如圖示，在光滑水平桌面上靜置一質(zhì)量為M=980克的長方形勻質(zhì)14物體A以速度V0滑到靜止在光滑水平面上的小車B上，當(dāng)A在B上滑行的距離最遠(yuǎn)時，A、B相對靜止，A、B兩物體的速度必相等。ABV0變形物體A以速度V0滑到靜止在光滑水平面上的小車B上，當(dāng)A在B上153、質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的木塊（可視為質(zhì)點）以初速度V0向右滑上木板，木板與木塊間的動摩擦因數(shù)為μ，求：木板的最大速度？mMV0課堂練習(xí)3、質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的木塊16（1）光滑水平面上的A物體以速度V0去撞擊靜止的B物體，A、B物體相距最近時，兩物體速度必相等(此時彈簧最短，其壓縮量最大)。（1）光滑水平面上的A物體以速度V0去撞擊靜止的B物體17 2、質(zhì)量均為2kg的物體A、B，在B物體上固定一輕彈簧,則A以速度6m/s碰上彈簧并和速度為3m/s的B相碰,則碰撞中AB相距最近時AB的速度為多少?彈簧獲得的最大彈性勢能為多少？課堂練習(xí) 2、質(zhì)量均為2kg的物體A、B，在B物體上固定一輕彈簧,則18將質(zhì)量為m=2kg的物塊,以水平速度v0=5m/s射到靜止在光滑水平面上的平板車上,小車的質(zhì)量為M=8kg,物塊與小車間的摩擦因數(shù)μ=0.4,取g=10m/s2.(1)物塊拋到小車上經(jīng)過多少時間兩者相對靜止?(2)在此過程中小車滑動的距離是多少?(3)整個過程中有多少機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?v0將質(zhì)量為m=2kg的物塊,以水平速度v0=19總結(jié)：子彈打木塊的模型具有下列力學(xué)規(guī)律：1、動力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相互作用時，收到大小相等，方向相反的一對恒力的作用，他們的加速度大小與質(zhì)量成反比，方向相反。2、運動學(xué)的規(guī)律：在子彈進(jìn)入木塊的過程中，可以看成是勻減速運動追擊勻加速運動，子彈的進(jìn)入深度就是他們的相對位移。3、動量和能量規(guī)律：系統(tǒng)的動量守恒，系統(tǒng)和物體的動能發(fā)生變化，力對子彈做的功等于子彈動能的變化，力對木塊做的功等于木塊動能的變化，一對恒力做的功等于系統(tǒng)動能的改變，其大小等于該恒力的大小與相對位移的乘積?？偨Y(jié)：子彈打木塊的模型具有下列力學(xué)規(guī)律：1、動力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)20人船模型如圖所示，質(zhì)量為M的小船長L，靜止于水面，質(zhì)量為m的人從船左端走到船右端，不計水對船的運動阻力，則這過程中船將移動多遠(yuǎn)？MLm適用條件：初狀態(tài)時人和船都處于靜止?fàn)顟B(tài)解題方法：畫出運動過程示意圖，找出速度、位移關(guān)系。人船模型如圖所示，質(zhì)量為M的小船長L，靜止于水面，質(zhì)量為m的21物理過程分析S1S2物理過程分析S1S222條件:系統(tǒng)動量守衡且系統(tǒng)初動量為零.結(jié)論:人船對地位移為將二者相對位移按質(zhì)量反比分配關(guān)系處理方法:利用系統(tǒng)動量守衡的瞬時性和物體間作用的等時性,求解每個物體的對地位移.mv1=Mv2mv1t=Mv2tms1=Ms2----------------①s1+s2=L-----------②條件:系統(tǒng)動量守衡且系統(tǒng)初動量為零.結(jié)論:23

習(xí)題1：如圖所示，質(zhì)量為M，長為L的平板小車靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為m的人從車左端走到車右端的過程中，車將后退多遠(yuǎn)？MLm習(xí)題1：如圖所示，質(zhì)量為M，長為L的平板小車靜止于光24

習(xí)題2：如圖所示，總質(zhì)量為M的氣球下端懸著質(zhì)量為m的人而靜止于高度為h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？mMh習(xí)題2：如圖所示，總質(zhì)量為M的氣球下端懸著質(zhì)量為m的25劈和物塊模型：一個質(zhì)量為M,底面邊長為b的劈靜止在光滑的水平面上，見左圖，有一質(zhì)量為m的物塊由斜面頂部無初速滑到底部時，劈移動的距離是多少？劈和物塊模型：一個質(zhì)量為M,底面邊長為b的劈靜止在光滑的261.將質(zhì)量為m=2kg的木塊,以水平速度v0=5m/s射到靜止在光滑水平面上的平板車上,小車的質(zhì)量為M=8kg,物塊與小車間的摩擦因數(shù)μ=0.4,取g=10m/s2.假設(shè)平板車足夠長，求：