動量守恒定律的典型應用PPT幻燈片.ppt

1、動量守恒定律的典型應用,1,1、內容： 一個系統不受外力或者所受外力之和為零，這個系統的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恒定律。 2、表達式：,2,3、守恒條件： （1）系統的合外力為零 （2）當內力遠大于外力，作用時間非常短時。如碰撞、爆炸、反沖等。 （3）當某一方向合外力為零時，這一方向的動量守恒。,3,動量守恒定律的三性： 矢量性: 參考系的同一性： 整體性:,4,動量守恒定律的典型應用,1.子彈打木塊類的問題：,5,例：.如圖所示的裝置中， 木塊B與水平桌面間的接 觸是光滑的，子彈A沿水 平方向射入木塊后留在 木塊內，將彈簧壓縮到最短?，F將子彈 木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系 統

2、），則此系統在從子彈開始射入木 塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中 A.動量守恒 C.動量先守恒后不守恒 B.機械能守恒 D.機械能先守恒后不守恒 答案：C,6,例2：如圖，在 光滑的水平臺子 上靜止著一塊長 50cm質量為1kg 的木板，另有一塊質量為1kg的銅塊，銅塊的底面邊長較小，相對于50cm的板長可略去不計。在某一時刻，銅塊以3m/s的瞬時速度滑上木板，問銅塊和木板間的動摩擦因數至少是多大銅塊才不會從板的右端滑落？（設平臺足夠長，木板在這段時間內不會掉落）（g取10m/s2）,7,解答：選向右為正方向，銅塊在木板上滑動時木塊與銅塊組成系統的動量守恒，mv0=(M+m)v v=1.5m/s

3、 根據能量守恒：,8,例3：在光滑的水平 軌道上有兩個半徑 都是r的小球A和B， 質量分別為m和2m， 當兩球心間的距離大于L（L比2r大的多）時，兩球間無相互作用力，當兩球心距離等于或小于L時兩球間有恒定斥力F，設A球從較遠處以初速V0正對靜止的B球開始運動（如圖）于是兩球不發(fā)生接觸。則V0必須滿足什么條件？,9,解答：當兩球恰好靠近又不發(fā)生接觸時，最后兩球的速度相等， 由動量守恒： mv0=3mv v=v0/3 由能量守恒：,10,2.平均動量守恒：,11,例：一個質量為M，底面長為b的三角形劈靜止于光滑的水平桌面上，如圖所示，有一質量為m的小球由斜面頂部無初速滑到底部時，劈移動的距離為多

4、大？,12,解：劈和小球組成的系統在整個運動過程中都不受水平方向外力，所以系統在水平方向平均動量守恒，劈和小球在整個過程中發(fā)生的水平位移如圖所示，由圖見劈的位移為s，小球的水平位移為x，,則由平均動量守恒得： MS=mx S+x=b S=mb/(M+m),13,3.某一方向動量守恒,14,例題：某炮車的質量為M，炮彈的質量為m，炮彈射出炮口時相對于地面的速度為v，設炮車最初靜止在地面上，若不計地面對炮車的摩擦力，炮車水平發(fā)射炮彈時炮車的速度為 。若炮身的仰角為，則炮身后退的速度為 。,15,解：將炮彈和炮身看成一個系統，在水平方向不受外力的作用，水平方向動量守恒。所以： 0=mv-MV1 V1

5、=mv/M 0=mvcos-MV2 V2=mvcos/M,16,4.動量守恒定律與歸納法專題：,17,例：人和冰車的總質量為M，另有一木球，質量為m.M:m=31:2,人坐在靜止于水平冰面的冰車上，以速度v（相對于地面）將原來靜止的木球沿冰面推向正前方的固定擋板，球與冰面、車與冰面的摩擦及空氣阻力均可忽略不計，設球與擋板碰撞后，反彈速率與碰撞前速率相等，人接住球后再以同樣的速度（相對于地面）將球沿冰面向正前方推向擋板，求人推多少次后才能不再接到球？,18,解：人在推球的 過程中動量守恒， 只要人往后退的 速度小于球回來 的速度，人就會繼續(xù)推，直到人后退的速度跟球的速度相等或者比球回來的速度小。

6、設向右為正方向。則：,19,第1次推時： 第2次推時： 第3次推時： 第n次推時：,20,把等式的兩邊分別相加就會得到： 要想不接到球，Vn=v 所以： 當推了8次，球回來時，人的速度還達不到v，因此人需要推9次。,21,5.三個以上的物體組成的系統,22,例：在光滑水平面上有一質量m1=20kg的小車，通過一根不可伸長的輕繩與另一質量為m2=5kg的拖車相連接，拖車的平板上放一質量為m3=15kg的物體，物體與平板間的動摩擦因數為=0.2.開始時拖車靜止，繩沒有拉緊，如圖所示，當小車以v0=3m/s的速度前進后，帶動拖車運動，且物體不會滑下拖車，求： （1）m1、m2、m3最終的運動速度； （2)物體在拖車的平板上滑動的距離。,23,解析：在水平方 向上，由于整個 系統在運動過程 中不受外力作用， 故m1、m2、m3所組成的系統動量守恒，最終三者的速度相同（設為v）則,24,欲求m3在m2上的位移，需知m1與m2作用后m2的速度，當m1與m2作用時，m3通過摩擦