动量与能量的综合应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大庆实验中学,翟玉红,动量和能量的综合应用,第十六章 动量守恒定律,动量和能量的综合应用第十六章 动量守恒定律,例,1,：,细线下吊着一个质量为,m,1,的沙袋，构成一个单摆，摆长为,l,。一颗质量为,m,的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动是摆线的最大偏角是,，求,:,（,1,）子弹射入沙袋前的速度。,（,2,）子弹与沙袋构成的系统在,此过程中损失的机械能。,一、子弹打木块,例1：细线下吊着一个质量为m1的沙袋，构成一个单摆，摆长为l,方法点拨：动量守恒，机械能有损失,一、子弹打木块,思考：,为什么机械能有损失？,子弹与木块间相互作用的阻力做功。,方法点拨：动量守恒，机械能有损失一、子弹打木块思考：为什么机,变式,1,：,质量为,M,的木块置于光滑水平面上，一质量为,m,的子弹以水平速度,v,0,打入木块并停在木块中。设子弹与木块间的阻力恒为,F,，求：,（,1,）子弹打入木块的深度,d,。,（,2,）子弹、木块构成的系统损失的机械能,E,损,。,v,0,变式1：质量为M的木块置于光滑水平面上，一质量为m的子弹以水,v,0,s,1,s,2,d,v,解析,:,以,m,、,M,为系统动量守恒，,动能定理,对子弹，,对木块，,对系统,阻力,F,与相对位移的大小,d,的乘积，等于子弹与木块构成的系统的动能的减少量，亦即产生的内能,。,v0s1s2dv解析:以m、M为系统动量守恒，动能定理对子弹,答案,:,明确,:,当构成系统的双方相对运动出现往复的情况时,公式中的,d,应理解为“相对路程”而不是“相对位移的大小”。,v,0,s,1,s,2,d,v,答案:明确:当构成系统的双方相对运动出现往复的情况时,公式中,归纳小结：,通过以上问题的研究，你对解决“子弹打木块”的问题有什么心得？,动量观点,能量观点,规律,动量守恒定律,动能定理,能量守恒定律,研究对象,系统,单个物体,系统,动量定理,单个物体,解决复杂多变的“子弹打木块”的问题，一般有两条途径：,一、动量观点,二、能量观点,归纳小结：通过以上问题的研究，你对解决“子弹打木块”的问题有,功能关系,功,能量变化,表达式,合力做功,等于动能的增加,W,合,E,k2,E,k1,重力做功,等于重力势能的减少,W,G,E,p1,E,p2,弹力,(,弹簧类,),做功,等于弹性势能的减少,W,弹,E,p1,E,p2,电场力,(,或电流,),做功,等于电能,(,电势能,),的减少,W,电,E,p1,E,p2,安培力做功,等于电能,(,电势能,),的减少,W,安,E,p1,E,p2,除重力和系统内弹力之外的其他力做功,等于机械能的增加,W,其,E,2,E,1,系统克服一对滑动摩擦力或介质阻力做功,等于系统内能的增加,Q,Q,fx,相对,功能关系功能量变化表达式合力做功等于动能的增加W合Ek2,例,2,：,如图,所示，质量,m,A,=0.9 kg,的长木板,A,静,止在光滑的水平面上，质量,m,B,=0.1 kg,的木块,B,以初速,v,0,=10m/s,滑上,A,板求：,（,1,）若,B,以,的速度从,A,板另一端滑离，,B,离,开时木板,A,的速度；,（,2,）若,A,板足够长，,B,木块最后的速度,v,B,；,（,3,）此过程中,A,、,B,组成的系统损耗的机械能。,二、滑块滑板,例2：如图所示，质量mA=0.9 kg的长木板A静二、滑块滑,方法点拨：动量守恒，机械能有损失,二、滑块滑板,思考：,为什么机械能有损失？,滑块与滑板间的摩擦力做功。,方法点拨：动量守恒，机械能有损失二、滑块滑板思考：为什么机械,三、碰撞,例,3,：,如图所示，光滑圆形坡道的半径为,R,，质量为,m,的小物块,A,在圆形坡道上距水平面高度为,h,处由静止滑,下，进入水平光滑滑道。为使,A,制动，将轻弹簧的一,端固定在竖直墙上的,P,点，另一端连接质量为,M,的物,体,B,，并恰位于滑道的末端,O,点。重力加速度为,g,，（,A,、,B,均可视为质点）求：,（,1,）小球到达圆坡道末端,O,点还未与,B,接触时的速度；,（,2,）若在,O,点,A,、,B,碰后粘在一起运动的速度；,（,3,）弹簧最大压缩量时的弹性势能（设弹簧处于原,长时弹性势能为零）。,三、碰撞例3：如图所示，光滑圆形坡道的半径为R，质量为m,动量与能量的综合应用课件,1,、,滑块在轨道上滑动,类题型一般有,两种情况,：,一是轨道光滑,，满足机械能守恒的条件，,用机械能守恒求解,；,另一类是轨道不光滑,，物块运动过程中克服摩擦阻力做功，一般要,用动能定理求解,。,2,、这一类问题往往和,圆周,结合起来考查，要特别注意物块通过竖直平面内圆周最高点的条件。,方法点拨：动量守恒,三、碰撞,1、滑块在轨道上滑动类题型一般有两种情况：方法点拨：动量守恒,变式,3,：,一条固定的滑道由一段半径,R=,0.8m,的,1/4,圆弧,轨道和一段长为,L,=3.2m,水平轨道,MN,组成，在,M,点处,放置一质量为,m,的滑块,B,，另一个质量也为,m,的滑块,A,从左侧最高点无初速度释放，,A,、,B,均可视为质点。,已知圆弧轨道光滑，且,A,与,B,之间的碰撞无机械能损失,（取,g=10m/s,2,）。,（,1,）求,A,滑块与,B,滑块碰撞后的速度,v,A,和,v,B,（,2,）若,A,滑块与,B,滑块碰撞后，,B,滑块恰能达到,N,点，,则,B,滑块与,MN,段之间的摩擦因数,的大小为多少？,变式3：一条固定的滑道由一段半径R=0.8m的1/4圆弧,动量与能量的综合应用课件,课后作业,1,：,一轻质弹簧，两端连接两滑块,A,和,B,，已,知,m,A,0.99kg,，,m,B,3kg,，放在光滑水平桌面上，开,始时弹簧处于原长现滑块,A,被水平飞来的质量为,m,C,10g,、速度为,400m/s,的子弹击中，且没有穿出，,如图 所示。试求：,(1),子弹击中,A,的瞬间，,A,和,B,的速度；,(2),在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能；,课后作业1：一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已,课后作业,1,解析：,课后作业1解析：,变式,4,：,如图所示，质量为,m,的小球悬挂在长为,L,的细线下端，将它拉至与竖直方向成,=60,的位置后自由释放当小球摆至最低点时，恰,好与水平面上原来静止的、质量为,2,m,的木块相,碰，碰后木块在水平地面上滑行的距离恰为,L,，,已知木块与地面的动摩擦因素,=0.5,，重力加速,度取,g,求：,（,1,）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小。,（,2,）碰撞后小球的速度。,变式4：如图所示，质量为m的小球悬挂在长为,动量与能量的综合应用课件,课后作业,2,：,如图,，一条轨道固定在竖直平面内，粗,糙的,ab,段水平，,bcde,段光滑，,cde,段是以,O,为圆心、,R,为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块,A,和,B,紧靠在,一起，静止于,b,处，,A,的质量是,B,的,3,倍。两物块在足够,大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道,运动。,B,到,b,点时速度沿水平方向，此时轨道对,B,的支,持力大小等于,B,所受重力的,3/4,，,A,与,ab,段的动摩擦因,数为,，重力加速度,g,，求：,（,1,）物块,B,在,d,点的速度大小,;,（,2,）物块,A,滑行的距离。,课后作业2：如图，一条轨道固定在竖直平面内，粗,选做题：,如图，竖直平面内的轨道,ABC,由水平滑道,AB,与光滑的四分之一圆弧滑道,BC,平滑连接组成，轨道放在,光滑水平面上。一个质量为,m,1kg,的小物块,(,可视为质,点,),从轨道的,A,端以初速度,v,0,8m/s,冲上水平滑道,AB,，沿,着轨道运动，由,CB,弧滑下后停在水平滑道,AB,的中点。,已知轨道,ABC,的质量为,M,3kg,。求：,(1),小物块和滑道相对静止时共同的速度；,(2),若小物块恰好不从,C,端离开滑道，,圆弧滑道的半径,R,应是多大？,选做题：如图，竖直平面内的轨道 ABC 由水平滑道 AB,变式,2,：,如图所示，质量为,M,=2kg,的小车放在光滑水平面上，在小车左端放一质量为,m,=1kg,的物块。两者间的动摩擦因数为,=0.1,，使物块以,v,0,=0.6m/s,的水平速度向右运动，为使物块不从小车上滑下，小车的长度,L,至少多大？（取,g,=10m/s,2,）,M,m,v,1,解析：,主要方程,变式2：如图所示，质量为M=2kg的小车放在光滑水平面上，,课后作业,2,解析：,课后作业2解析：,选做题解析：,选做题解析：,