拓展资料：动量守恒定律的的拓展应用（高中物理教学课件）完整版4

图片区拓展资料：动量守恒定律的的拓展应用例1.如图所示，长为l、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人相对地面的位移各是多少？x1x2一.人船模型问题例2.如图所示，设气球质量为M，人的质量为m，绳的质量忽略不计，人和气球悬浮在空中，现人离地高为h，若要人能沿着绳爬下来并且安全着地，绳子的长度至少为多少？若气球离地高为L，人要沿着绳爬到气球下面的篮子里，人的位移至少是多少？一.人船模型问题例3.如图所示，绳长为l，小球质量为m，小车质量为M，将小球向右拉至水平后放手，则(水平面光滑)(

)A.系统的动量守恒B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向C.小球不能向左摆到原高度D.小车向右移动的最大距离为BD一.人船模型问题例4.如图所示，光滑水平杆上套有一个质量为M的小环，长L的绳一端系在环上，另一端连着质量为m的小球，今使小球与环等高且将绳拉直，当把小球由静止释放直到小球与环在同一竖直线上，试分析这一过程中小球沿水平方向的移动距离。Lm一.人船模型问题例5.一个质量为M，底面边长为L的三角形斜面静止于光滑水平面上，如图所示，有一质量为m的小球由斜面顶部无初速滑到底部的过程中，斜面移动的距离是多少？L-xx一.人船模型问题例6.如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平地面上，一质量为m的子弹以初速度v0射入质量为M的木块中没有穿出，最后两者一起运动，已知该过程中子弹射入木块的深度为d，则：（1）最后两者的共同速度是多少

（2）摩擦力对子弹做了多少功（3）摩擦力对木块做了多少功（4）系统损失了多少机械能（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.子弹打木块、物块滑板问题两种模型本质上是相同的，若不穿出（滑出）整个系统都满足以下特征（设相互作用力为f）：求共同速度：求作用时间：求两者位移：求相对位移：求能量损失或者摩擦热：注意：运动学也可以处理以上问题，但过程太复杂。功PPT第23页动能定理应用PPT第31页二.子弹打木块、物块滑板问题例7.如图所示，长为1.8m，质量为1kg的木板静止在光滑水平桌面上，质量也为1kg的滑块（可以看作是质点）以水平速度2m/s从木板的左端滑向右端。他们间的动摩擦因素为0.5，当两者相对静止时，滑块仍在木板上.(M>m)(1)滑块与木板之间相对滑动的时间？(2)相对静止时，滑块的位移是多少？(3)系统产生的热量Q是多少？(4)欲使滑块不脱离木板，则初速度最大为多大？解：(1)(2)(3)(4)二.子弹打木块、物块滑板问题例8.如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v0开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止。则：（1）最终盒的速度为多少？（2）滑块相对于盒运动的路程为多大？二.子弹打木块、物块滑板问题例9.如图所示，一质量m1＝0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.质量m2＝0.5kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端.一质量为m0＝0.05kg的子弹、以水平速度v0＝100m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2m/s的速度滑离小车.已知子弹与车的作用时间极短，物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取g＝10m/s2，求：(1)子弹刚射入小车时子弹相对小车静止时小车速度的大小.(2)小车的长度L.答：(1)v1＝10m/s(2)L＝2m二.子弹打木块、物块滑板问题情景展示：如图所示，AB两球用弹簧连接静止在光滑桌面上，假设AB两球质量相等，弹簧为原长，现给A球一初速度v0，分析之后的运动状态。ABv0三.弹簧问题之后拉伸弹簧，A加速，B减速，但只要vA<vB，就要继续拉伸弹簧，直到速度相等，此时弹簧最长。ABv共v共由于此时弹簧还处于拉伸状态，A还要加速，B继续减速，直到恢复原长。恢复原长时与3状态比再次交换速度。周而复始。ABv0ABv0ABvAvB由于A有速度，故压缩弹簧，B加速，A减速，但只要vA>vB，就要继续压缩弹簧，直到速度相等，此时弹簧最短。ABv共v共由于此时弹簧还处于压缩状态，B还要加速，A继续减速，直到恢复原长。恢复原长时与初始状态相比，动量守恒，动能守恒。正好交换速度。ABv0问题：能否尝试画出两者的v-t图像？ABv/ms-1t/s0t1

t2

t3t4思考，若mA>mB或者mA<mB，v-t图像又如何？三.弹簧问题例10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得(

)A．从开始计时到t4这段时间内，物块A、B在t2时刻相距最远B．物块A、B在t1与t3两个时刻各自的加速度相同C．t2到t3这段时间弹簧处于压缩状态D．m1∶m2＝1∶2D三.弹簧问题例11.如图所示，光滑水平面上有A、B个两小球，中间是一处于原长的弹簧，弹簧和小球不连接，AB质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg，现给物块A一水平向左v0=3m/s的瞬时速度，则在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B动能的最大值。分析：当两者速度相等时弹簧最短，此时有最大弹性势能，最后两者分离时B的动能最大。解：(1)(2)三.弹簧问题例12.用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物体都以v0=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物体C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度（2）弹性势能的最大值是多大答案：（1）3m/s（2）36JABC三.弹簧问题例13.如图所示，质量为M=4kg的平板车静止在光滑水平面上，其左端固定着一根轻弹，质量为m=1kg的小物体以水平速度v0=5m/s从平板车右端滑上车，相对于平板车向左滑动了L=1m