拓展資料：動量守恒定律的的拓展應用（高中物理教學課件）完整版4

圖片區(qū)拓展資料：動量守恒定律的的拓展應用例1.如圖所示，長為l、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，一個質(zhì)量為m的人站在船頭，若不計水的阻力，當人從船頭走到船尾的過程中，船和人相對地面的位移各是多少？x1x2一.人船模型問題例2.如圖所示，設氣球質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，繩的質(zhì)量忽略不計，人和氣球懸浮在空中，現(xiàn)人離地高為h，若要人能沿著繩爬下來并且安全著地，繩子的長度至少為多少？若氣球離地高為L，人要沿著繩爬到氣球下面的籃子里，人的位移至少是多少？一.人船模型問題例3.如圖所示，繩長為l，小球質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，將小球向右拉至水平后放手，則(水平面光滑)(

)A.系統(tǒng)的動量守恒B.水平方向任意時刻小球與小車的動量等大反向C.小球不能向左擺到原高度D.小車向右移動的最大距離為BD一.人船模型問題例4.如圖所示，光滑水平桿上套有一個質(zhì)量為M的小環(huán)，長L的繩一端系在環(huán)上，另一端連著質(zhì)量為m的小球，今使小球與環(huán)等高且將繩拉直，當把小球由靜止釋放直到小球與環(huán)在同一豎直線上，試分析這一過程中小球沿水平方向的移動距離。Lm一.人船模型問題例5.一個質(zhì)量為M，底面邊長為L的三角形斜面靜止于光滑水平面上，如圖所示，有一質(zhì)量為m的小球由斜面頂部無初速滑到底部的過程中，斜面移動的距離是多少？L-xx一.人船模型問題例6.如圖所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑的水平地面上，一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射入質(zhì)量為M的木塊中沒有穿出，最后兩者一起運動，已知該過程中子彈射入木塊的深度為d，則：（1）最后兩者的共同速度是多少

（2）摩擦力對子彈做了多少功（3）摩擦力對木塊做了多少功（4）系統(tǒng)損失了多少機械能（5）摩擦力的大小是多少v0v共x1x2d若已知摩擦力可求打入深度二.子彈打木塊、物塊滑板問題兩種模型本質(zhì)上是相同的，若不穿出（滑出）整個系統(tǒng)都滿足以下特征（設相互作用力為f）：求共同速度：求作用時間：求兩者位移：求相對位移：求能量損失或者摩擦熱：注意：運動學也可以處理以上問題，但過程太復雜。功PPT第23頁動能定理應用PPT第31頁二.子彈打木塊、物塊滑板問題例7.如圖所示，長為1.8m，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平桌面上，質(zhì)量也為1kg的滑塊（可以看作是質(zhì)點）以水平速度2m/s從木板的左端滑向右端。他們間的動摩擦因素為0.5，當兩者相對靜止時，滑塊仍在木板上.(M>m)(1)滑塊與木板之間相對滑動的時間？(2)相對靜止時，滑塊的位移是多少？(3)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q是多少？(4)欲使滑塊不脫離木板，則初速度最大為多大？解：(1)(2)(3)(4)二.子彈打木塊、物塊滑板問題例8.如圖所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v0開始向左運動，與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運動多次，最終相對于盒靜止。則：（1）最終盒的速度為多少？（2）滑塊相對于盒運動的路程為多大？二.子彈打木塊、物塊滑板問題例9.如圖所示，一質(zhì)量m1＝0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上.質(zhì)量m2＝0.5kg的小物塊(可視為質(zhì)點)靜止在車頂?shù)挠叶?一質(zhì)量為m0＝0.05kg的子彈、以水平速度v0＝100m/s射中小車左端并留在車中，最終小物塊相對地面以2m/s的速度滑離小車.已知子彈與車的作用時間極短，物塊與車頂面的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.取g＝10m/s2，求：(1)子彈剛射入小車時子彈相對小車靜止時小車速度的大小.(2)小車的長度L.答：(1)v1＝10m/s(2)L＝2m二.子彈打木塊、物塊滑板問題情景展示：如圖所示，AB兩球用彈簧連接靜止在光滑桌面上，假設AB兩球質(zhì)量相等，彈簧為原長，現(xiàn)給A球一初速度v0，分析之后的運動狀態(tài)。ABv0三.彈簧問題之后拉伸彈簧，A加速，B減速，但只要vA<vB，就要繼續(xù)拉伸彈簧，直到速度相等，此時彈簧最長。ABv共v共由于此時彈簧還處于拉伸狀態(tài)，A還要加速，B繼續(xù)減速，直到恢復原長。恢復原長時與3狀態(tài)比再次交換速度。周而復始。ABv0ABv0ABvAvB由于A有速度，故壓縮彈簧，B加速，A減速，但只要vA>vB，就要繼續(xù)壓縮彈簧，直到速度相等，此時彈簧最短。ABv共v共由于此時彈簧還處于壓縮狀態(tài)，B還要加速，A繼續(xù)減速，直到恢復原長。恢復原長時與初始狀態(tài)相比，動量守恒，動能守恒。正好交換速度。ABv0問題：能否嘗試畫出兩者的v-t圖像？ABv/ms-1t/s0t1

t2

t3t4思考，若mA>mB或者mA<mB，v-t圖像又如何？三.彈簧問題例10.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得(

)A．從開始計時到t4這段時間內(nèi)，物塊A、B在t2時刻相距最遠B．物塊A、B在t1與t3兩個時刻各自的加速度相同C．t2到t3這段時間彈簧處于壓縮狀態(tài)D．m1∶m2＝1∶2D三.彈簧問題例11.如圖所示，光滑水平面上有A、B個兩小球，中間是一處于原長的彈簧，彈簧和小球不連接，AB質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝1kg，現(xiàn)給物塊A一水平向左v0=3m/s的瞬時速度，則在以后的過程中彈性勢能的最大值和物塊B動能的最大值。分析：當兩者速度相等時彈簧最短，此時有最大彈性勢能，最后兩者分離時B的動能最大。解：(1)(2)三.彈簧問題例12.用輕彈簧相連的質(zhì)量均為m=2kg的A、B兩物體都以v0=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動，彈簧處于原長，質(zhì)量M=4kg的物體C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者粘在一起運動，在以后的運動中，求：（1）當彈簧的彈性勢能最大時物體A的速度（2）彈性勢能的最大值是多大答案：（1）3m/s（2）36JABC三.彈簧問題例13.如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的平板車靜止在光滑水平面上，其左端固定著一根輕彈，質(zhì)量為m=1kg的小物體以水平速度v0=5m/s從平板車右端滑上車，相對于平板車向左滑動了L=1m