第六章动量ppt课件

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例例2 2：在光滑水平面上有一静止滑块，若给滑块加一水平：在光滑水平面上有一静止滑块，若给滑块加一水平向右的力向右的力F F1 1，持续一段时间后立即换成与力，持续一段时间后立即换成与力F F1 1相反方向的相反方向的力力F F2 2，当，当F F2 2持续时间为持续时间为F F1 1持续时间的一半时撤去力持续时间的一半时撤去力F F2 2，此，此时滑块恰好回到初始位置，且具有大小为时滑块恰好回到初始位置，且具有大小为p p的动量在上的动量在上述过程中，述过程中，F F1 1对滑块做功为对滑块做功为W W1 1，冲量大小为，冲量大小为I I1 1；F F2 2对滑块对滑块做功为做功为W W2 2，冲量大小为，冲量大小为I I2 2.则则 ()A AI I1 1p/3p/3，I I2 22p/32p/3B BI I1 1p/3p/3，I I2 24p/34p/3C CW W1 1W W2 2/8 /8 D DW W1 18W8W2 2/9/9BC例2：在光滑水平面上有一静止滑块，若给滑块加一水平向右的力F1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二.动量守恒定律1.动量守恒定律内容一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变2.守恒条件系统不受外力或者所受外力之和为零；例1:A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原来静止在平板小车C上,A.B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则A.若A.B与平板上表面间的动摩擦因素相同,A,B组成系统的动量守恒B.若A.B与平板上表面间的动摩擦因素相同,A.B,C组成系统的动量守恒C.若A、B所受摩擦力大小相同,A、B组成系统的动量守恒D.若A.B所受摩擦力大小相同,A、B、C组成系统的动量守恒系统外力远小于内力时(如碰撞.爆炸.反冲等)；二.动量守恒定律2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例1.一刚从静止下落的炮弹在空中爆炸成质量相等的两弹片,不计空气阻力,则A.两弹片一定同时落地 B.两弹片水平射程一定相等C.两弹片落地时动能一定相等D.爆炸前后总机械能守恒系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒.例1.质量为M的小车中有一个竖直放置的被压缩的弹簧,其上部放有一个质量为m的小球,小车以速率V在光滑水平面上向右做匀速运动,中途突然将弹簧释放,小球被弹簧弹出后小车的速率为多少?例1.一刚从静止下落的炮弹在空中爆炸成质量相等的两弹片,不计3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.动量守恒与机械能守恒比较例1.在光滑水平面上有质量相等的两物体中间夹有弹簧，分别受到大小相等.方向相反的两个力F1、F2作用从静止开始，则A.运动过程中系统动量守恒 B.系统机械能守恒C.系统机械能一直在增大 D.当弹簧伸长到最长时机械能最大三、动量守恒定律的应用1.“人船模型人船模型”问题问题(1)两个物体开始均处于静止,相互作用而不受外力作用,系统动量守恒.(2)特点:相互作用之前均静止，P总=0 人走船退；人快船快；人停船停。速度、位移与质量关系:V人/V船=S人/S船=M/m3.动量守恒与机械能守恒比较三、动量守恒定律的应用V人/V船4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(3)“人船模型”的几种变型.把“人船模型”变为“人车模型”.例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？把水平方向的问题变为竖直方向例1.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，欲使人能安全沿绳着地,人下方的绳至少应为多长？把直线运动问题变为曲线运动.例1.如图所示,质量为M的物体静止于光滑水平面上,其上有一个半径为R的光滑半球形凹面轨道,今把质量为m的小球自轨道右测与球心等高处静止释放,求M向右运动的最大距离(3)“人船模型”的几种变型.把直线运动问题变为曲线运动.5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例2：如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度V0=4 m/s,g取10m/s2。(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。Mmv0OPLv2=2m/s F=2N 例2：如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.碰撞问题碰撞问题（1）碰撞特点作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的。碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略位移可忽略。（2）碰撞分类弹性碰撞：(1)动量、能量守恒(2)碰后速度II.若碰前V2=0(动碰静动碰静)，则碰后非弹性碰撞I.若m1=m2,则碰后速度交换交换2.碰撞问题(2)碰后速度II.若碰前V2=0(动碰静)，则7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物完全非弹性碰撞:碰后速度相等;机械能损失最大(3)碰撞的解的可能性分析动量守恒原则动能不增加的原则情景可行性原则例1.A.B两球在光滑水平面上沿同一直线,向同一方向运动,A球动量为PA=5kgm/s,B球动量PB=7kgm/s,碰后B球动量PB/=10kgm/s,则两球质量关系可能是A.mA=mB B.mA=2mB C、mB=4mA D、mB=6mA例2:小球B位于固定在竖直平面内的光滑圆弧形导轨末端,末端切线水平,小球A从光滑圆弧形导轨上某高度释放,两球在末端点发生弹性正碰,已知两球离开轨道末端后落在水平地面MN上,在地面上的水平位移之比为1:4,求小球A与B的质量之比可能为多少？(1)2 (2)2/3 (3)1/9C完全非弹性碰撞:碰后速度相等;机械能损失最大例2:小球B位8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例3：如图所示为甲、乙两物体碰撞相互作用前后的vt图象，则由图象可知()A一定是甲物体追击乙物体发生碰撞B可能是乙物体追击甲物体发生碰撞C甲、乙两物体的质量比为32 D甲、乙两物体作用前后总动能有损失AC例3：如图所示为甲、乙两物体碰撞相互作用前后的vt图象，则9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例4：水平地面上静止放置着物块B和C,相距L=1.0m.物块A以速度V0=10m/s沿水平方向与B正碰.碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度V=2.0m/s.已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数=0.45(设碰撞时间很短,g取10m/s2）（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。AB的运动方向与C相同 AB的速度为0 AB的运动方向与C相反 例4：水平地面上静止放置着物块B和C,相距L=1.0m.物块10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.子弹打木块问题子弹打木块问题例1:质量为m的子弹,以水平初速度V0射向质量为M的长方体木块。(1)设木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹留在木块内,木块对子弹的阻力恒为f,求弹射入木块的深度L,并讨论:随M的增大,L如何变化？(2)设V0=900m/s,当木块固定于水平面上时,子弹穿出木块的速度为V1=100m/s.若木块可沿光滑水平面自由滑动，子弹仍以V0=900m/s的速度射向木块,发现子弹仍可穿出木块,求M/m的取值范围(两次子弹所受阻力相同)总结:(1)关注木块是否固定(2)关注子弹是否射穿木块(3)子弹.木块位移关系(4)子弹打木块的两种类型:木块可看成质点,射击时木块不动木块有一定长度,射击时木块发生位移(4)在一个系统中滑动摩擦力做的总功W克f总=s相=Q若只有滑动摩擦力做功时:Mm80 3.子弹打木块问题总结:(1)关注木块是否固定(2)关注11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例2:AOB是光滑的水平轨道,BC是半径为R的光滑圆弧轨道,两轨道恰好相切,如图，质量为M(M=9m)的木块静止在O点,一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹.木块均视为质点)(1)子弹射入木块前的速度(2)若每当木块回到O点时,立即有相同的子弹以相同的速度射入木块,且留在其中,当第6颗子弹射入木块后,木块能上升多高?(3)当第n颗子弹射入木块后,木块上升的最大高度为R/4,则n值为多少?例2:AOB是光滑的水平轨道,BC是半径为R的光滑圆弧轨道,12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物拓展拓展:物块在木板上运动物块在木板上运动例1.质量为m的小物块以水平初速度V0从左侧滑上木板的上表面(地面光滑),木板质量M=2m,因二者之间有摩擦,最后物块刚好停在木板的右端.若将木板从中间均匀分成左右两部分,拼靠在一起静止放在水平面上,让小物块仍以水平初速度滑上木板的上表面,则稳定时,物块.木板的左右两部分的速度分别是多大?例2.质量为m的长木板A静止在光滑水平面上,另两个质量也是m的铁块B.C同时从A的左右两端滑上A的上表面,初速度大小分别为v和2v,B.C与A间的动摩擦因数均为.试分析B.C滑上长木板A后,A的运动状态如何变化？为使B、C不相撞，A木板至少多长？拓展:物块在木板上运动例1.质量为m的小物块以水平初速度V013我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例3.质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块（可视为质点）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数=0.2，小物块始终没离开长木板。求：(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止；(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功t=8s；48m；192J例3.质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例4.质量mA=3.0kg.长度L=0.70m.电量q=+4.010-5C的导体板A在足够大的绝缘水平面上,质量mB=1.0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A的左端,开始时A、B保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到V0=3.0m/s时,立即施加一个方向水平向左.场强大小E=1.0105N/C的匀强电场,此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为S=2m,此后A.B始终处在匀强电场中,如图所示.假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A与B之间(动摩擦因数1=0.25)及A与地面之间(动摩擦因数2=0.10)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力,求：(1)刚施加匀强电场时,物块B的加速度的大小？(2)导体板A刚离开挡板时,A的速度大小？(3)B能否离开A,若能,求B刚离开A时,B的速度大小;若不能,求B与A的左端的最大距离？例4.质量mA=3.0kg.长度L=0.70m.电量q=+415我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例5.如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A.B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m.质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为1=0.22,A.B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C施加一个水平向右,大小为2/5mg的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少？0.3m例5.如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A.B置于水平16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4.多次作用问题例1.如图所示,P是固定的竖直挡板,A是置于光滑水平面上的平板小车(小车表面略低于档板下端),B是放在小车最左端表面上的小物块.开始时,物块随小车一起以相同的水平速度向左运动,接着物块与挡板发生了第一次碰撞,碰后物块相对于车静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4.此后物块又与挡板发生了多次碰撞，最后物块恰未从小车上滑落.若物体与小车表面间的动摩擦因数是个定值，物块与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，试确定小车与物块的质量关系.mA3mB4.多次作用问题mA3mB17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5.涉及弹簧问题(1)形变情况 (2)弹性势能最大、最小的特点 (3)过程分析例例1：在光滑水平面上放着两块质量都是：在光滑水平面上放着两块质量都是m的木块的木块A和和B，中间用一根劲度系数为中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示，现的轻弹簧连接着，如图所示，现从水平方向射来一颗子弹，质量为从水平方向射来一颗子弹，质量为m/4，速度为，速度为v0，射中，射中木块木块A后，留在后，留在A中求：中求：(1)在子弹击中木块瞬间木块在子弹击中木块瞬间木块A、B的速度的速度vA和和vB；(2)在以后运动中弹簧的最大弹性势能；在以后运动中弹簧的最大弹性势能；(3)在以后运动中在以后运动中A的最小速度和的最小速度和B的最大速度的最大速度5.涉及弹簧问题18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例2:如图所示,质量为mB=6kg的滑板B静止在光滑水平面上,滑板的右端固定一轻弹簧.在滑板的最左端放一可视为质点的小物体A,弹簧的自由端C与A相距L=1m.弹簧下面的那段滑板是光滑的,C左侧的那段滑板是粗糙的,物体A与这段粗糙滑板间的动摩擦因数为=0.2,A的质量mA=2kg,滑板受到水平向左恒力F作用1s后撤去,撤去水平力F时A刚好滑到C处,求：(1)恒力F作用的这1s内小物体A的加速度为多大？经历位移为多大？(2)作用力F的大小；(3)A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能(4)试分析判断在F撤去后,小物体能否与滑板相分离?若能,分离后物体和滑板的速度各为多大?若不能,小物体将停止在滑板上的什么位置？(1)1m(2)28N(3)3J(4)0.75m两者不会分离，小物体将停在距C0.75m处。例2:如图所示,质量为mB=6kg的滑板B静止在光滑水平面上19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例例3:如图，光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属如图，光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板板G和和H。在金属板。在金属板G右壁固定一个可视为质点的小球右壁固定一个可视为质点的小球C，其质量为其质量为 MC0.01kg、带电量为、带电量为q110-5C。G、H两两板间距离为板间距离为d10cm，板，板H下方开有能让小球下方开有能让小球C自由通过自由通过的小洞。质量分别为的小洞。质量分别为MA0.01kg和和MB0.02kg的不带电的不带电绝缘小球绝缘小球A、B用一轻质弹簧连接，并用细线拴连使弹簧用一轻质弹簧连接，并用细线拴连使弹簧处于压缩状态，静放在处于压缩状态，静放在H板右侧的光滑水平面上，如图板右侧的光滑水平面上，如图a所示。所示。BCAEd图（图（a）HG现将细线烧断现将细线烧断,小球小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动在弹簧作用下做来回往复运动(A球不会进入球不会进入G、H两板间两板间)例3:如图，光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板G和H20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物以以向向右右为为速速度度的的正正方方向向，从从烧烧断断细细线线断断开开后后的的某某时时刻刻开开始始计计时时，得得到到A球球的的速速度度时时间间图图象象如如图图(b)所所示示。（1）求求在在 时时刻刻小小球球B的的速速度度，并并在在图图(b)中中大致画出大致画出B球的速度球的速度时间图象；时间图象；（2）若）若G、H板板间是是电场强强度度为E=8104V/m的匀的匀强强电场，在某，在某时刻将小球刻将小球C释放，放，则小球小球C离开离开电场时的速的速度度为多大？若小球多大？若小球C以离开以离开电场时的速度向右匀速运的速度向右匀速运动，它将遇到小球，它将遇到小球A，并与之，并与之结合在一起运合在一起运动，试定量分析在定量分析在各种可能的情况下各种可能的情况下弹簧的最大簧的最大弹性性势能能(即最大即最大弹性性势能的范能的范围)。420-2-4v(m/s)T2Tt图（图（b）以向右为速度的正方向，从烧断细线断开后的某时刻开始计时，得到21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物【解析解析】本题考查静电学、动力学、能量、动量的综本题考查静电学、动力学、能量、动量的综合运用能力。考查动量守恒定律、能量守恒定律的理合运用能力。考查动量守恒定律、能量守恒定律的理解和应用。考查逻辑推理能力、综合分析能力、运用解和应用。考查逻辑推理能力、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力和探究能力。数学知识解决物理问题的能力和探究能力。420-2-4v(m/s)T2Tt图（图（b）（1）对于小球）对于小球A、B与轻质弹簧组成的系统，与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒：当烧断细线后动量守恒：当当 t=0时有：时有：当当 t=T/4时有：时有：当当 t=3T/4时有：时有：小球小球B的速度图象如图所示。的速度图象如图所示。B【解析】本题考查静电学、动力学、能量、动量的综合运用能力。考22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3）当金属板间加有匀强电场时，电场力对小球）当金属板间加有匀强电场时，电场力对小球C做功，做功，小球获得初动能并离开金属板，电场力做功：小球获得初动能并离开金属板，电场力做功：BCAEd图（图（a）HG由动能定理得：由动能定理得：（3）当金属板间加有匀强电场时，电场力对小球C做功，小球获得23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 因水平方向因水平方向A、B、C三小球系统不受外力，故系统三小球系统不受外力，故系统动量守恒。动量守恒。由此可得：不论由此可得：不论A、C两球何时何处相碰两球何时何处相碰,三球的共同速三球的共同速度是一个定值，即三球速度相同时的总动能是一定值度是一个定值，即三球速度相同时的总动能是一定值.解得解得当三球速度相同时弹簧的弹性势能最大。当三球速度相同时弹簧的弹性势能最大。当当A球在运动过程中速度为球在运动过程中速度为4m/s且与且与C球同向时，跟球同向时，跟C球相碰，系统损失能量最小（为球相碰，系统损失能量最小（为0），此情况下三球在），此情况下三球在运动过程中弹簧具有的最大弹性势能设为运动过程中弹簧具有的最大弹性势能设为E1 因水平方向A、B、C三小球系统不受外力，故系统动量守恒。24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物当当A球在运动过程中速度为球在运动过程中速度为4m/s与与C球反向时，跟球反向时，跟C球相碰，系统损失能量最大，此情况下三球运动的过球相碰，系统损失能量最大，此情况下三球运动的过程中弹簧具有的最大弹性势能设为程中弹簧具有的最大弹性势能设为E2 解得解得 v3=0 由上可得：由上可得：弹簧具有的最大弹性势能弹簧具有的最大弹性势能EPM的可能值在的可能值在0.02J0.18J的范围内。的范围内。当A球在运动过程中速度为4m/s与C球反向时，跟C球相碰，系25