几种常见的动量守恒模型ppt课件

几种常见的动量守恒模型 1 碰撞类 2 子弹打木块类 3 人船模型类 4 弹簧类 例 质量相等的A B两球在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动 A球的动量为PA 7kg m s B球的动量为PB 5kg m s 当A球追上B球发生碰撞 则碰撞后A B两球的动量可能为 A B C D 典型例题 一 碰撞类 例3 如图所示 光滑水平面上质量为m1 2kg的物块以v0 2m s的初速冲向质量为m2 6kg静止的光滑1 4圆弧面斜劈体 求 5 分析与比较 下面的模型与该题的异同 1 物块m1滑到最高点位置时 二者的速度 2 m1上升的最大高度 3 物块m1从圆弧面滑下后 二者速度 4 若m1 m2物块m1从圆弧面滑下后 二者速度 例4 如图所示 水平放置的足够长的平行光滑导轨 间距为L 处于范围很大的匀强磁场B中 金属棒ab cd的质量均为m 初状态ab静止 cd初速为v0 方向水平向右 则 1 ab cd作什么样的运动 2 ab cd的最终速度为多少 3 回路中产生的热量共有多少 总结 解碰撞类的动量守恒注意 1 规律的应用 动量守恒和能量守恒的综合应用 2 注意三个制约因素 动量守恒 能量不增加 运动要合理 3 会情境迁移 能把题目中的新的情境转化为自己熟悉的类型 二 子弹打木块类 例1 如图所示 长为L 质量为M的木块 质量为m的物块 可以看作是质点 以水平速度v0从木块的左端滑向右端 他们间的动摩擦因素为 当相对静止时 物快仍在木板上 M m 1 物快与木板之间存在相对滑动的时间 2 当相对静止时 物快相对地面的位移 3 系统机械能转化为内能的量Q 4 欲使物快不脱离木板 则物快初速度满足的条件 例3 如图所示 给木板M 2kg一个向左的初速度vo 14m s 物块m 0 1kg静止在M的左端 物块带负电 q 0 2C 加一个如图所示的匀强磁场B 0 5T 木板足够长且表面是绝缘的 地面光滑 g 10m s2 1 物块的最大速度 2 木板的最小速度 总结 子弹打木块的模型具有下列力学规律 1 动力学的规律 构成系统的两物体在相互作用时 收到大小相等 方向相反的一对恒力的作用 他们的加速度大小与质量成反比 方向相反 2 运动学的规律 在子弹进入木块的过程中 可以看成是匀减速运动追击匀加速运动 子弹的进入深度就是他们的相对位移 3 动量和能量规律 系统的动量守恒 系统和物体的动能发生变化 力对子弹做的功等于子弹动能的变化 力对木块做的功等于木块动能的变化 一对恒力做的功等于系统动能的改变 其大小等于该恒力的大小与相对位移的乘积 三 人船模型 源题 如图所示 质量为M的小船长L 静止于水面 质量为m的人从船左端走到船右端 不计水对船的运动阻力 则这过程中船将移动多远 适用条件 初状态时人和船都处于静止状态 解题方法 画出运动过程示意图 找出速度 位移关系 习题1 如图所示 质量为M 长为L的平板小车静止于光滑水平面上 质量为m的人从车左端走到车右端的过程中 车将后退多远 习题2 如图所示 总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中 欲使人能沿着绳安全着地 人下方的绳至少应为多长 四 弹簧弹力联系的 两体模型 注意 状态的把握由于弹簧的弹力随形变量变化 弹簧弹力联系的 两体模型 一般都是作加速度变化的复杂运动 所以通常需要用 动量关系 和 能量关系 分析求解 复杂的运动过程不容易明确 特殊的状态必须把握 弹簧最长 短 时两体的速度相同 弹簧自由时两体的速度最大 小 习题1 如图所示 质量为m的小物体B连着轻弹簧静止于光滑水平面上 质量为2m的小物体A以速度v0向右运动 则 1 当弹簧被压缩到最短时 弹性势能Ep为多大 2 若小物体B右侧固定一挡板 在小物体A与弹簧分离前使小物体B与挡板发生无机械能损失的碰撞 并在碰撞后立即将挡板撤去 则碰撞前小物体B的速度为多大 方可使弹性势能最大值为2 5Ep 习题2 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后把弹簧压缩到最短 然后又相对于平板车向右滑动到最右端而与之保持相对静止 求 1 小物体与平板车间的动摩擦因数 2 这过程中弹性势能的最大值 习题4 如图所示 光滑水平杆上套有一个质量可忽略的小环 长L的绳一端系在环上 另一端连着质量为m的小球 今使