动量守恒定律典型模型(课件)综述.ppt

1、6kgm/sp6kgm/spBAskgmpskgmpBA/9/3skgmpskgmpBA/14/2skgmpskgmpBA/17/4变形变形1 1：子弹打木块模型子弹打木块模型 情景：情景：质量为质量为m m的子弹以初速度的子弹以初速度v v0 0射向静止在光滑水射向静止在光滑水平面上的质量为平面上的质量为M M的木块并留在其中，设木块对子弹的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为的阻力恒为f f。问题问题1 子弹、木块相对静止时的速度v问题问题2 子弹在木块内运动的时间问题问题3 子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度问题问题4 系统损失的机械能、系统增加的内能问题问题5 要使子弹不穿出

2、木块，木块至少多长？ （v0、m、M、f一定）问题问题1 子弹、木块相对静止时的速度v解：从动量的角度看解：从动量的角度看, ,以以m m和和M M组成的系统为研究对象组成的系统为研究对象, ,根根据动量守恒据动量守恒 0mvMm vmMm0vv问题问题2 子弹在木块内运动的时间以子弹为研究对象以子弹为研究对象, ,由牛顿运动定律和运动学公式可得由牛顿运动定律和运动学公式可得: :mMfMmvavvt00问题问题3 子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度对子弹用动能定理：对子弹用动能定理：22012121mvmvsf对木块用动能定理：对木块用动能定理：2221Mvsf、相减得：相减得：20

3、22022121vmMMmvmMmvLf 故子弹打进故子弹打进木块的深度木块的深度: : 20212SvmMfMmSL s2 s1 v0 d问题问题4 系统损失的机械能、系统增加的内能EQ系统损失的机械能220)(2121EvMmmv系统增加的内能因此：fLEQ问题问题5 要使子弹不穿出木块，木块至少多长？ （v0、m、M、f一定）子弹不穿出木块的长度：20212SdvmMfMmSS相例题例题1:如图示，在光滑水平桌面上静置一质量为如图示，在光滑水平桌面上静置一质量为M=980克的长方形匀质木块，现有一颗质量为克的长方形匀质木块，现有一颗质量为 m=20克的子弹以克的子弹以v0 = 300m/

4、s 的水平速度沿其轴线射向木块，的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块的长度为速度运动。已知木块的长度为L=10cm，子弹打进木块，子弹打进木块的深度为的深度为d=6cm，设木块对子弹的阻力保持不变。，设木块对子弹的阻力保持不变。（1）求子弹和木块的共同的速度以及它们在此过程中）求子弹和木块的共同的速度以及它们在此过程中所增加的内能。所增加的内能。（2）若要使子弹刚好能够穿出木块，其初速度）若要使子弹刚好能够穿出木块，其初速度v0应有应有 多大？多大？v0光滑水平面上的光滑水平面上的A物体以速度

5、物体以速度V0去撞击静止去撞击静止的的B物体，物体，A、B物体相距最近时，两物体物体相距最近时，两物体速速度必相等度必相等(此时弹簧最短，其压缩量最大此时弹簧最短，其压缩量最大)。变形变形2：物体物体A以速度以速度V0滑到静止在光滑水平面上的滑到静止在光滑水平面上的小车小车B上，上， A和和B间的摩擦因数为间的摩擦因数为u，A、B相相对静止，对静止，A在在B上滑行的距离最远上滑行的距离最远,则则A、B两两物体的物体的速度必相等速度必相等。1.求求B的最大速度的最大速度2. A相相B对于的最大位移对于的最大位移3.系统损失的机械能系统损失的机械能ABV0变形变形3： 例题例题3 3:如图所示，车

6、厢长度如图所示，车厢长度L L，质量为，质量为M M，静，静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为止于光滑水平面上，车厢内有一质量为m m的物的物体以速度体以速度v v向右运动，与车厢壁来回碰撞向右运动，与车厢壁来回碰撞n n次次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为：后，静止于车厢中，这时车厢的速度为：( )( ) A A、v v，水平向右，水平向右 B B、0 0 C C、m mv v/ /（m+Mm+M），水平向右），水平向右 D D、m mv v/ /（m-Mm-M），水平向右），水平向右C CmMV0例题例题4 4：将质量为将质量为 m = 2 kg m = 2 kg 的物块的物块, ,以水

7、平速度以水平速度 v v0 0 = = 5m/s 5m/s 射到静止在光滑水平面上的平板车上射到静止在光滑水平面上的平板车上 , , 小车的质量为小车的质量为M M = 8 kg = 8 kg , ,物块与小车间的摩擦因数物块与小车间的摩擦因数 = 0.4 , = 0.4 ,取取 g = 10 m/sg = 10 m/s2 2. .(1)(1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止? ?(2)(2)在此过程中小车滑动的距离是多少在此过程中小车滑动的距离是多少? ?(3)(3)整个过程中有多少机械能转化为内能整个过程中有多少机械能转化为内能? ?v0爆炸类问

8、题爆炸类问题人船模型人船模型如图所示，质量为如图所示，质量为M M的小船长的小船长L L，静止于水面，质，静止于水面，质量为量为m m的人从船左端走到船右端，不计水对船的的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？运动阻力，则这过程中船将移动多远？MLm适用条件：初状态时人和船都处于静止状态适用条件：初状态时人和船都处于静止状态解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移 关系。关系。 条件条件: 系统动量守衡且系统初动量为零系统动量守衡且系统初动量为零.结论结论: 人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系人船对地位移

9、为将二者相对位移按质量反比分配关系LMmms船LMmMs人处理方法处理方法: 利用系统动量守衡的瞬时性和物体间利用系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的作用的 等时性等时性,求解每个物体的对地位移求解每个物体的对地位移. m v1 = M v2 m v1 t = M v2 t m s1 = M s2 - s1 + s2 = L - 如图所示，质量为如图所示，质量为M M，长为，长为L L的平板小车静的平板小车静止于光滑水平面上，质量为止于光滑水平面上，质量为m m的人从车左端走的人从车左端走到车右端的过程中，车将后退多远？到车右端的过程中，车将后退多远？MLm2.2.如图所示，质量为如图所示，质量

10、为100kg100kg的小船长的小船长10m10m，静止于水面，质量为，静止于水面，质量为50kg50kg的人从的人从船左端走到船右端，不计水对船的运船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？动阻力，则这过程中船将移动多远？MLm xL-x0txMtxLm)( 例例5 5. .一个质量为一个质量为M M，底面边长为，底面边长为b b的三角形劈块的三角形劈块静止光滑水平面上，有一质量为静止光滑水平面上，有一质量为m m的小球由斜的小球由斜面顶部无初速滑到底部的过程中，劈块移动面顶部无初速滑到底部的过程中，劈块移动的距离是多少？的距离是多少？MmmLx 习题习题2 2：如图所

11、示，总质量为：如图所示，总质量为M M的气球下端悬的气球下端悬着质量为着质量为m m的人而静止于高度为的人而静止于高度为h h的空中，欲使人的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？mMh1.1.将质量为将质量为 m = 2 kg m = 2 kg 的木块的木块, ,以水平速度以水平速度v v0 0 = 5m/s = 5m/s 射到静止在光滑水平面上的平板车上射到静止在光滑水平面上的平板车上 , ,小车的质量为小车的质量为M M = 8 kg = 8 kg , ,物块与小车间的摩擦因数物块与小车间的摩擦因数 = 0.4 , = 0.4 ,取取 g = g = 10 m/s10 m/s2 2. .假设平板车足够长，求：假设平板车足够长，求：（1 1）木块和小车最后的共同速度）木块和小车最后的共同速度（2 2）这过程因摩擦产生的热量是多少）这过程因摩擦产生的热量是多少（3 3）要使木块刚好不掉下小车，平板车应该有多长）要使木块刚好不掉下小车，平板车应该有多长v0作业作业