動(dòng)量守恒定律典型模型分析_第1頁
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文檔簡介

1、第四動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,動(dòng)量守恒條件,1,系統(tǒng)不接受外力(理想化)或由系統(tǒng)組合的外力為零。2,系統(tǒng)引起的外力合力不是0,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,例如碰撞問題中的摩擦力,爆炸中的重力等外力比相互作用的內(nèi)力小得多,作用時(shí)間可以忽略。3,系統(tǒng)接收的外力合力不是0,但如果在某個(gè)方向上的合力為零,則系統(tǒng)在這個(gè)方向上保持動(dòng)量。知識(shí)復(fù)習(xí),動(dòng)量守恒定律的典型應(yīng)用,幾個(gè)模型:(a)碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒,(b)子彈打頂木塊問題:(3)人類船舶模型:平均動(dòng)量守恒,(4)反動(dòng)運(yùn)動(dòng),爆炸模型,碰撞系統(tǒng)動(dòng)量守恒原理,3 .物理情景可行性原則:追逐碰撞:碰撞前:碰撞后:前面運(yùn)動(dòng)的物體的速度必須小于后面運(yùn)動(dòng)的物體的速度。2.能量

2、不增加的原則,例1,質(zhì)量相同的a,b兩個(gè)球在平滑的水平面上沿著航行線朝相同的方向運(yùn)動(dòng)。a球的動(dòng)量為pa=7k GM/s,b球的動(dòng)量為Pb=5k GM/s,當(dāng)a球沿b球碰撞時(shí),a,b球的動(dòng)量為()a.b.c.d。子彈做了木塊,子彈打了木塊,標(biāo)題1把質(zhì)量設(shè)定為m的子彈以超速度v0平滑地留在水平面上,質(zhì)量設(shè)定為m的木塊。木塊對(duì)槍彈的阻力固定為f。原型:問題1彈,木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v,問題2彈在木塊內(nèi)移動(dòng)的時(shí)間,問題3彈,木塊位移和彈滲透在木塊中的深度,問題4系統(tǒng)丟失的機(jī)器力,系統(tǒng)內(nèi)的增量,問題5彈不鉆木塊,至少要多少(v0,m,m,f特定),子彈是木塊,問題1子彈,木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v,解決方案

3、:從動(dòng)量的角度來看,由m和m組成的系統(tǒng)是研究對(duì)象,根是動(dòng)量守恒,根據(jù)子彈的不同木塊,問題2子彈是在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,子彈是研究對(duì)象根據(jù)牛頓的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)公式,子彈擊中木塊,問題3子彈,木塊發(fā)生的位移,子彈滲透木塊的深度和子彈的動(dòng)能定理:,對(duì)木塊的動(dòng)能定理:,相減:所以子彈穿透木塊的深度為:子彈擊中木塊,問題4系統(tǒng)丟失的機(jī)械能,系統(tǒng)丟失的機(jī)械能,系統(tǒng)丟失的機(jī)械能,系統(tǒng)增加的內(nèi)部能量,子彈不穿透木塊,木塊至少有多長?(v0,m,m,f必要),如果子彈沒有穿透木塊的長度:例1,子彈以一定的初始速度射入光滑水平面上的木塊,共同運(yùn)動(dòng)如下。()a,子彈戰(zhàn)勝阻力,等于木塊的動(dòng)能增加和摩擦生的熱量之和。b、

4、木塊的子彈工作絕對(duì)值是子彈對(duì)木塊的工作C,木塊的子彈沖量大小是子彈對(duì)木塊的沖量D,系統(tǒng)損失的機(jī)器能量是子彈損失的動(dòng)能和子彈對(duì)木塊的工作的差異,等于A C D。質(zhì)量為m=980g的矩形均勻木塊輕輕地放在水平桌子上,質(zhì)量為m=20克的傳統(tǒng)子彈沿軸以水平速度v0=300m/s的木塊射擊,結(jié)果子彈不會(huì)留在木塊上,而是以共同速度與木塊一起移動(dòng)。已知的木塊長度為L=10cm厘米,子彈嵌入木塊的深度為d=6厘米,木塊的子彈阻力保持不變。(1)找出子彈和木塊的共同速度以及在此過程中添加的內(nèi)圈。2)子彈要穿透木塊,初始速度v0必須是多少?(?物體a以速度V0滑動(dòng)到光滑水平面上的ka b,當(dāng)a滑動(dòng)離b最遠(yuǎn)的距離時(shí)

5、,a,b相對(duì)靜止,a,b以相同的速度運(yùn)動(dòng)。,變形,3,m質(zhì)量的木板固定在平滑的水平面上,m質(zhì)量的木塊(可以看作粒子)以初始速度V0滑動(dòng)木板向右,木板和木塊之間的動(dòng)摩擦系數(shù)是,九板的最大速度是?課堂練習(xí),(1)平滑水平面上的a物體以速度V0撞擊靜止的b物體。a,b如果物體距離最近,兩個(gè)物體的速度必須相同(此時(shí)彈簧最短,壓縮量最大)。2,如果將輕彈簧固定在質(zhì)量均為2kg的物體a,b,b的物體上,那么如果a以6m/s的速度撞擊彈簧,以3m/s的速度與b接觸,那么在碰撞中AB距離最近的時(shí)候,AB的速度是多少呢?彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能是多少?課堂練習(xí),質(zhì)量為m=2 kg的塊,水平速度v0=5m/s停止的

6、平面上的平車,汽車質(zhì)量為M=8 kg,塊和小車間之間的摩擦系數(shù)=0.4,g=10 m/s2。(1)積木扔在車輛上后,時(shí)間相對(duì)固定多久?(2)在這個(gè)過程中,汽車打滑的距離是多少?(3)在整個(gè)過程中,有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?摘要:子彈樹塊模型有以下機(jī)械定律:1,力學(xué)定律:構(gòu)成系統(tǒng)的兩個(gè)物體在相互作用中大小相同的接收和相反方向上的恒力的作用,它們的加速度大小與質(zhì)量成反比,方向相反。2,運(yùn)動(dòng)規(guī)律:在子彈進(jìn)入木塊的過程中,可以看作是均勻的減速運(yùn)動(dòng)。子彈的進(jìn)入深度是相對(duì)位移。3,動(dòng)量和能量定律:系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,系統(tǒng)和物體的動(dòng)能變化,對(duì)力子彈的操作等于子彈動(dòng)能的變化,對(duì)力樹的操作等于對(duì)木塊動(dòng)能的變化,一對(duì)恒

7、定力等于系統(tǒng)動(dòng)能的變化,其大小等于該恒定力的大小與相對(duì)位移的乘積。圖中所示,質(zhì)量為m的小船長l靜止在水面上,質(zhì)量為m的人從船的左端到船的右端,如果不計(jì)算由水引起的船的運(yùn)動(dòng)阻力,那么在這個(gè)過程中船會(huì)移動(dòng)多遠(yuǎn)呢?適用條件:人和船都處于靜止?fàn)顟B(tài),解決問題的方法:繪制運(yùn)動(dòng)過程的圖表,找出速度、位移關(guān)系。物理過程分析,S1,S2,條件:系統(tǒng)動(dòng)量保持平衡和系統(tǒng)初始動(dòng)量為0。結(jié)論:人船對(duì)地位移是相對(duì)位移與質(zhì)量成反比的關(guān)系分配,處理方法:利用系統(tǒng)動(dòng)量保持平衡的瞬時(shí)性和物體之間相互作用的等時(shí)性,解決了每個(gè)物體的接地位移。m v1=m v2 m v1=m v2 t m S1=m S2-S1 S2=l-練習(xí)1:如圖所示,質(zhì)量為m、長度為l的平車固定在平滑的水平線上,質(zhì)量為m的人在從車的左端走到右端的過程中,車會(huì)后退多遠(yuǎn)?練習(xí)2:圖中顯示,氣球底部總質(zhì)量為m的人懸掛質(zhì)量為m的人,靜止在高度為h的空中。人要沿著繩子安全地行走,人下面的繩子至少要有多少?分割和塊模型:質(zhì)量為m、底面邊長度為b的分割固定在平滑的水平面上。請(qǐng)看左圖,具有m質(zhì)量的塊從傾斜的頂部快速滑動(dòng)到底部時(shí),分割移動(dòng)距離是多少?1 .以水平速度v0=5m/s平滑質(zhì)量為m=2 kg的木塊,注射到水平面上靜止的平車中,汽車的質(zhì)量為M=8 kg,塊和小車間的摩擦系數(shù)=0.4,g=10 m/s2。假設(shè)平車足夠長,

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