动量守恒定律基础运算题课件

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,*,1,、质量为,M,的小车，以速度,v,0,在光滑水平面上前进，上面站有一质量为,m,的人，问当人以相对车的速度,u,向后水平跳出后，车的速度多大？,1、质量为M的小车，以速度v0在光滑水平面上前进，上面站有一,解答,、选取人和车整体为研究对象，系统所受合外力为零，动量守恒，取地面为参考系，小车前进的方向为正方向，小车后来的速度为,v,，则人跳离车时的速度大小为,u,v,，方向与车前进方向相反，则人的速度,v,人,(,u,v,),，由动量守恒定律，得,(,M,m,),v,0,M,v,m,(,v,u,),，解得,v,v,0,解答、选取人和车整体为研究对象，系统所受合外力为零，动量守,2,、如图所示，在光滑水平面上放置,A,、,B,两物体，质量均为,m,，其中,B,物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内,A,物体以速度,v,0,向右运动，并压缩弹簧求：,(1),弹簧压缩量达到最大时,A,、,B,两物体的速度,v,A,和,v,B,.,(2),弹簧弹性势能的最大值,E,p,.,动量守恒定律基础运算题课件,动量守恒定律基础运算题课件,3,、质量为,M,的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为,m,的子弹以水平速度,v,0,击中木块并与其一起运动，若木块与水平面之间的动摩擦因数为,，则木块在水平面上滑行的距离为多少？,动量守恒定律基础运算题课件,动量守恒定律基础运算题课件,4,、如图所示，取一只乒乓球，在球上挖一个圆孔，向球内填进一些橡皮泥或碎泡沫塑料，放在桌子的边缘处，将玩具枪平放在桌面上，瞄准球的圆孔，扣动扳机，让子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出只需测出球的质量,M,、子弹的质量,m,、桌面的高度,h,和乒乓球落地点离桌子边缘的水平距离,s,，就可估算出玩具枪子弹的射出速度,v,.,你能推导出计算,v,的表达式吗？试着做一下这个实验,动量守恒定律基础运算题课件,动量守恒定律基础运算题课件,5,以初速度,v,0,与水平方向成,60,角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别为,m,和,2,m,的两块其中质量大的一块沿着原来的方向以,2,v,0,的速度飞行求,(1),质量较小的另一块弹片速度的大小和方向,(2),爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能？,5以初速度v0与水平方向成60角斜向上抛出的手榴弹，到达,解析：,手榴弹爆炸过程，爆炸力是内力，远大于重力，因此爆炸过程各弹片组成的系统动量守恒，因为爆炸过程火药的化学能转化为内能，进而有一部分转化为弹片的动能，所以此过程系统的机械能,(,动能,),增加,解析：手榴弹爆炸过程，爆炸力是内力，远大于重力，因此爆炸过程,动量守恒定律基础运算题课件,答案：,(1)2.5,v,0,，方向与爆炸前速度的方向相反,点评：,爆炸过程和碰撞过程的共同之处是系统动量皆可认为是守恒的不同之处是：爆炸过程系统的动能增加，碰撞过程系统的动能不增加，理想化的弹性碰撞认为动能不变，而一般情况下，系统的动能减少,答案：(1)2.5v0，方向与爆炸前速度的方向相反,6,、从地面竖直向上发射一炮弹，炮弹的初速度,v,0,100m/s.,经过,t,6s,后，此炮弹炸成质量相等的两块从爆炸时算起，经过,t,1,10.0s,后，第一块碎片先落到发射地点，求爆炸时另一块碎片的速度,(,g,取,10m/s),答案：,72m/s,，方向竖直向上,6、从地面竖直向上发射一炮弹，炮弹的初速度v0100m/s,动量守恒定律基础运算题课件,7,、如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏甲和他的冰车的质量共为,M,30kg,，乙和它的冰车总质量也是,30kg,，游戏时，甲推着一个质量为,m,15kg,的箱子，和他一起以大小为,v,0,2.0m/s,的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度,(,相对于地面,),将箱子推出，才能避免与乙相撞,7、如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏甲,解析：,如图所示，在甲推出箱子的过程中，甲和箱子组成的系统动量守恒乙接到箱子并和乙一起运动的过程中，乙和箱子组成的系统动量也是守恒的，分别选甲、箱子为研究对象，箱子、乙为研究对象求解要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等,解析：如图所示，在甲推出箱子的过程中，甲和箱子组成的系统动量,设甲推出箱子后的速度为,v,1,，箱子的速度为,v,，乙抓住箱子后的速度,v,2,.,对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律：,(,M,m,),v,0,m,v,M,v,1,对乙和箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速方向为正，由动量守恒定律有：,m,v,M,v,0,(,m,M,),v,2,刚好不相撞的条件是：,v,1,v,2,联立,解得：,v,5.2m/s,，方向与甲和箱子初速的方向一致,设甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速,答案：,5.2m/s,，方向与甲的初速度方向相同,点评：,本题从动量守恒定律的应用角度看并不难，但需对两个物体的运动关系分析清楚,(,乙和箱子、甲的运动关系如何，才能不相撞,),这就需要我们要将,“,不相撞,”,的实际要求转化为物理条件，即：甲、乙可以同方向运动，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可能相撞,答案：5.2m/s，方向与甲的初速度方向相同,8,、一列火车共有,n,节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端第一节车厢以速度,v,向第二节撞去，并连接在一起，然后再向第三节撞去，又连接在一起，这样依次撞下去，使,n,节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是,_(,铁轨对车厢的摩擦不计,),答案：,v,/,n,解析：,火车在撞击过程中动量守恒，设最后速度为,v,，根据动量守恒定律得：,m,v,nm,v,，解得：,v,v,/,n,.,8、一列火车共有n节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空,9,、,光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为,2kg,的,A,、,B,两物体都以,v,0,6m/s,速度向右运动，弹簧处于原长质量为,4kg,的物体,C,静止在前方，如图所示，,B,与,C,发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：,(,1),弹性势能最大值为多少？,(2),当,A,的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？,9、光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体,解析：,(1),由,B,、,C,碰撞瞬间，,B,、,C,的总动量守恒，由动量守恒定律得：,m,B,v,0,(,m,B,m,C,),v,，,v,2m/s,三个物体速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律得：,m,A,v,0,m,B,v,0,(,m,A,m,B,m,C,),v,共,，,v,共,3m/s,设最大弹性势能为,E,p,，由机械能守恒得：,解析：(1)由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，由动量守恒,(2),当,A,的速度为零时，由动量定恒定律得：,m,A,v,0,m,B,v,0,(,m,B,m,C,),v,BC,，,v,BC,4m/s,则此时的弹性势能,答案：,(1)12J,(2)0,(2)当A的速度为零时，由动量定恒定律得：,10,、如图所示，一个质量为,m,的木块，从半径为,R,、质量为,M,的,1/4,光滑圆槽顶端由静止滑下在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？,10、如图所示，一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的1,动量守恒定律基础运算题课件,11,一火箭喷气发动机每次喷出,m,200g,的气体，气体离开发动机喷出时的速度,v,1000m/s,，设火箭质量,M,300kg,，发动机每秒喷气,20,次,(1),当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？,(2),运动第,1s,末，火箭的速度多大？,11一火箭喷气发动机每次喷出m200g的气体，气体离开发,动量守恒定律基础运算题课件,动量守恒定律基础运算题课件,答案：,2m/s,；,13.5m/s,答案：2m/s；13.5m/s,12,如图所示，长为,L,、质量为,M,的船停在静水中，一个质量为,m,的人,(,可视为质点,),站在船的左端，在人从船头走到船尾的过程中，船与人相对地的位移大小分别为多少？,(,忽略水对船的阻力,),12 如图所示，长为L、质量为M的船停在静水中，一个质量为,解析：,选人和船为一系统，由于系统在水平方向不受外力作用，所以系统在水平方向上动量守恒，设某一时刻人的对地速度为,v,，船的速度大小为,V,，选人的运动方向为正方向，由动量守恒定律得,m,v,MV,0.,解析：选人和船为一系统，由于系统在水平方向不受外力作用，所以,动量守恒定律基础运算题课件,点评：,在人船模型中，某物体位移易误认为相对另一物体的位移,点评：在人船模型中，某物体位移易误认为相对另一物体的位移,13,如图所示，三角形木块,A,质量为,M,，置于光滑水平面上，底边长,a,，在其顶部有一三角形小木块,B,质量为,m,，其底边长,b,，若,B,从顶端由静止滑至底部，则木块后退的距离为,(,),13 如图所示，三角形木块A质量为M，置于光滑水平面上，底边,答案：,C,解析：,由,A,、,B,组成的系统，在相互作用的过程中水平方向动量守恒且水平方向上初动量为,0,，在水平方向属人船模型，,ML,m,(,a,b,L,),m,(,a,b,),mL,(,M,m,),L,m,(,a,b,),答案：C,