动量与动量守恒ppt课件.ppt

1 动量与动量守恒 2 一 动量 动量变化及冲量 注意动量变化与冲量的关系 3 二 动量守恒定律 条件 合外力冲量为0 某方向合外力为0 此方向P守恒 表达式 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 碰撞 模型 弹性碰撞 完全非弹性碰撞 非弹性碰撞 子弹打木块 模型 子弹打木块 滑块 木板 人船 模型 人船 爆炸 瞬时作用 内力远大于有限外力 三种模型 4 反冲运动 共速 共速 共速 几个典型 问题单元 分析 5 6 恒力F作用在质量为m的物体上 如图所示 由于地面对物体的摩擦力较大 没有被拉动 则经时间t 下列说法正确的是 A 拉力F对物体的冲量大小为零B 拉力F对物体的冲量大小为FtC 拉力F对物体的冲量大小是Ftcos D 合力对物体的冲量大小为零 BD 6 例 一个质量为m的物体竖直向上抛出后 测得物体从开始抛出到落回抛出点的总时间为t 空气阻力大小恒定不变 在时间t内物体受到的总冲量I与重力冲量IG的大小关系为 A I IGB I IGC I IGD 无法判断 7 例 半径为R与r的甲 乙两光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内 两轨道之间由一条光滑水平轨道CD平滑相连 在水平轨道CD上一轻弹簧被a b两球压缩夹住 同时释放两小球 a b球都恰好能通过各自圆形轨道最高点 求 1 两球的质量比ma mb 2 若ma mb m 要求a b还都能通过各自的最高点 弹簧释放前至少有多大弹性势能 8 例 如图所示在光滑的水平地面上放置着一块长为L 10cm 质量为M 50kg的金属板 在金属板的左端放一块质量为m 50g的小铅块 铅块与金属块之间的动摩擦因数 0 3 现让铅块在金属块上从左端以速度v0 0 4m s开始运动 相对于水平面 试求铅块在金属块上运动的时间 取g 10m s2 9 10 11 8 如图所示 足够长光滑水平轨道与半径为R的光滑四分之一圆弧轨道相切 现从圆弧轨道的最高点由静止释放一质量为m的弹性小球A 当A球刚好运动到圆弧轨道的最低点时 与静止在该点的另一弹性小球B发生没有机械能损失的碰撞 已知B球的质量是A球的k倍 且两球均可看成质点 1 若碰撞结束的瞬间 A球对圆弧轨道最低点压力刚好等于碰前其压力的一半 求k的可能取值 2 若k已知且等于某一适当的值时 A B两球在水平轨道上经过多次没有机械能损失的碰撞后 最终恰好以相同的速度沿水平轨道运动 求此种情况下最后一次碰撞A球对B球的冲量 12 13 例 如图所示 在光滑水平面上 有一极薄的长为S 20m 质量为m 20kg的木板 木板正中间放有一质量为m 20kg的滑块 可视为质点 让木板和滑块一起以v0 10m s的速度向右匀速行驶 在其正前方有一摆长为L 4m的单摆 摆球质量为M 30kg 若滑块与摆球碰撞时间极短 且无动能损失 滑块和木板之间摩擦系数为 0 2 求碰后 1 摆球上摆的最大高度 2 2s末滑块离木板右端的距离 g 10m s2 答案 1 h 3 2m 2 2s末滑块离木板右端距离为 S 28m 14 在纳米技术中需要移动或修补原子 必须使在不停地做热运动 速率约几百米每秒 的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间 为此已发明了 激光制冷 的技术 若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球 则 激光制冷 与下述的力学模型很类似 15 一辆质量为m的小车 一侧固定一轻弹簧 如图所示以速度v0水平向右运动 一个动量大小为p 质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短 接着被锁定一段时间 T 再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出 紧接着不断重复上述过程 最终小车将停下来 设地面和车厢均为光滑 除锁定时间 T外 不计小球在小车上运动和弹簧压缩 伸长的时间 求 1 小球第一次入射后再弹出时 小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量 2 从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间 16 解 1 小球射入小车和从小车中弹出的过程中 由动量守恒定律得 小车动能减少量为 2 小球每次入射和弹出 动量变化量均为2P 根据动量守恒