第03节动量守恒定律在碰撞中的应用.ppt

第三节,动量守恒定律在碰撞中的应用,河源市连平县忠信中学曾广平,回顾知识：动量守恒定律,表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2,条件：系统受到的合外力为零,对象：相互作用的两个（或者多个）物体组成的系统,关于动量守恒的条件,系统_为零当内力远大于外力时,某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力,远大于外力时，该方向的动量守恒,不受外力作用或所受合外力,一、碰撞的种类及特点1.弹性碰撞,特点：碰撞时产生弹性形变，碰撞结束后，形变完全恢复原理：动量守恒，机械能守恒,图131,2.非弹性碰撞,特点：碰撞时的形变不能完全恢复，有一部分机械能转变,为内能,原理：动量守恒,碰后的机械能小于碰前的机械能,3.完全非弹性碰撞,特点：碰撞时的形变完全不能恢复，机械能损失最大，损,失的机械能转变为内能，碰后速度相同,原理：动量守恒,能量守恒如果作用过程中有摩擦力做功，摩擦生热，产生的热量,QE损fs相对,二、应用动量守恒定律的一般步骤,1确定研究对象组成的系统，分析所研究的物理过程中，系统受外力的情况是否满足动量守恒定律的应用条件,2设定正方向，分别写出系统的初、末动量3根据动量守恒定律列方程,4解方程，统一单位后代入数值进行计算，列出结果,子弹打木块模型,完成课本第12页练习第三题思考问题：假如子弹受到的阻力恒定且已知，在第一种情况能否求出子弹打入木块的深度？或者已知打入木块的深度能否求出受到的阻力？,非弹性碰撞实例分析,完成课本例题1：补充问题：碰撞前后系统的动能变化如何？是否有能量的转化？转化成什么能？,三、,滑块木板模型,例题3、如图1所示，质量为M的足够长木板置于光滑水平地面上，一质量为m的木块以水平初速度滑上长木板，已知木块与木板之间的摩擦因数为，求：（1）m的最终速度；（2）m与M相对滑动产生的焦耳热Q；（3）m在M上相对滑动的距离L。,m与M之间速度不同，必然存在相对运动，在相互的摩擦力作用下m减速而M加速，当两者速度相同时无相对运动达共速，所以m的最终速度即为两者的共同速度。对m、M整体分析知，系统所受合外力为零，动量守恒，既然两者出现共速，动能必然要减少，从能量守恒的角度看，减少的动能转化为内能产生焦耳热。产生的热就其原因看是由于两者的相互摩擦，所以可以利用摩擦力产生热的特点即得解。,(1)对m、M组成系统受力分析知，其合外力为零，由动量守恒得,解得,（2）对系统由能量守恒得产生焦耳热,（3）由滑动摩擦力生热特点得,解得,解得,四、巩固练习：如图所示，质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d.求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离,解析：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：,答案：见解析,如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM，A、B间动摩擦因数为，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：,五、能力扩展提升,Mm,(1)A、B最后的速度大小和方向；(2)从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小,所以v,Mmv0,方向向右,解：(1)由A、B系统动量守恒定律得：Mv0mv0(Mm)v,(2)A向左运动速度减为零时，到达最远处，此时板车移动,位移为s，速度为v，则由动量守恒定律得：,六、课后练习1.如图所示,木板A质量mA1kg,足够长的木板B质量mB4kg,质量为mC1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦，开始