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三、,动量守恒定律的应用,碰撞,子弹打木块模型,人船模型,爆炸和反冲模型,1.4,三、动量守恒定律的应用,5,个步骤,5,个注意,5,个,判断,方法,公式,结论,条件,对象,一、,动量守恒定律,对象判断正方向始、末态方程,系统性、条件性、矢量性、相对性、同时性,1,、系统不受外力或所受外力之和为零,2,、内力远大于外力,3,、某一方向动量守恒,4,、某一阶段动量守恒,5,、总动量保持不变,m,1,v,1,+m,2,v,2,=m,1,v,1,+m,2,v,2,系统的总动量保持不变,系统不受外力或所受外力之和为零,两个物体以上组成的系统,5个步骤 5个注意5个公式结论条件对象一、动量守恒定律对象,5,个,步骤,1,、分析题意，,明确研究对象,系统,2,、要对所选系统内的物体进行受力分析，弄清内力、外力再由守恒条件，,判断是否守恒,3,、,选定正方向,4,、明确所研究的相互作用过程，,确定始、末状态,，即各物体初、末动量的量值或表达式,5,、,建立动量守恒方程,求解,5个步骤1、分析题意，明确研究对象系统2、要对所选系统内,2,、方法,:,动量守恒定律和能量守恒,3,、分类,:,一、,碰撞,完全非弹性碰撞,非弹性碰撞,弹性碰撞,能量,动量,机械能损失最大,机械能有损失,机械能守恒,(,动能,),动量守恒,2、方法:动量守恒定律和能量守恒3、分类:一、碰撞完全非弹,4,、碰撞的三项基本原则：,、碰撞后系统,动能不增原则,碰前系统的总动能一定,碰后总动能,对于,弹性碰撞,，系统内物体间动能相互转移，没有转化成其他形式的能，因此,总动能不变；,而,非弹性碰撞,过程中系统内有一部分动能将转化为系统的内能，系统的,总动能将减小,、碰撞后运动状态的,合理性原则,碰撞过程的发生应遵循客观实际,如甲物追乙物并发生碰撞，碰前必须,V,甲,V,乙,，,碰后必须,V,甲,V,乙,，或甲反向运动,、碰撞过程中,动量守恒原则,系统在碰撞过程中，由于作用时间很短，相互作用力很大，系统所受的外力可忽略，动量守恒。,4、碰撞的三项基本原则：、碰撞后系统动能不增原则、碰撞后,二、,动量守恒定律的应用,1,、子弹打木块模型,2,、能量守恒：热量,Q=,动能损失,E,k,系统,Q=E,k,系统,=E,k,初总,-E,k,末总,=f S,相对,=NS,相对,1,、动量守恒：,m,1,v,1,+m,2,v,2,=m,1,v,1,+m,2,v,2,二、动量守恒定律的应用2、能量守恒：热量Q=动能损失E,3,、光滑水平面上，两物体,m,1,、,m,2,通过弹簧连接，给,m,1,一个初速度,v,0,试分析,m,1,、,m,2,以后的运动,结论,4,：,1,、弹簧由形变开始到,形变最大：到形变最大的,状态时，,A、B,两物体速度相等；系统总动能最小，总势能最大，有最多的动能转化为势能,2、由状态，由形变最大到恢复形变：,到恢复形变的状态时，势能最小（等于0），总动能最大（与状态时相同），被碰的,B,物体速度最大（动能最大），,A,的动能传递到,B,A,B,A,B,A,B,3、光滑水平面上，两物体m1、m2通过弹簧连接，给m1一个初,三、动量守恒定律的应用,3,、反冲运动,相对速度,三、动量守恒定律的应用 相对速度,一、,反冲运动：,静止或运动的物体,分离一部分,物体，使,另一部分向相反,的方向运动。,二、规律：,1、在反冲现象中，系统所受合外力一般不为零,2、但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为,反冲运动中系统动量守恒,。,、若反冲运动前物体系统是静止的：,0=M,V,1,+m,V,2,、反冲运动前物体系统是运动的,V,0,，设,V,2,反向,(M+m),V,0,=MV,1,-mV,2,一、反冲运动：静止或运动的物体分离一部分物体，使另一,例1下列各物体的运动，属于反冲运动的是,A、,火箭的运动,B、,子弹射出后，枪身的后退,C、,喷气式飞机的运动,D、,人跳上静止小车后一起运动,E、,人从小船上跳上岸后小船的运动,静止或运动的物体,分离,一部分,物体，,使,另一部分向相反,的方向运动。,例1下列各物体的运动，属于反冲运动的是静止或运动的物体分离,火箭飞行的原理：,现代火箭是应用其尾部喷射出高速气体的反冲作用进行飞行的。,影响火箭飞行速度的因素主要有两个,:,一是燃气喷射的速度,V,2,二是火箭的质量比,m/M,:,即：火箭开始飞行时的质量,(M+m),与燃料燃尽时的质量,M,之比。,由动量守恒定律：,0=M,V,1,+m,V,2,即：,V,1,=m,V,2,/M,火箭飞行的原理：影响火箭飞行速度的因素主要有两个:二是火箭的,例,1,、总质量为,M,的火箭以速度,v,0,水平飞行，若火箭向后喷出质量为,m,的气体，气体相对地面的速度为,v，,则火箭的速度变为多少？,分析：,根据动量守恒定律：,Mv,0,=m(V-v)+(M-m)V,所以：,V=(M v,0,+mv)/M,考查知识点：反冲原理 相对速度,MV0=,（,M-m,）,v-mu,，解得,v=,（,MV0+mu,）,/,（,M-m,）,MV0=M-mV+mVO-u,得,V=VO+mu/m-M,例,2,、质量为,M,的火箭以速度,v,0,飞行在太空中，现在突然向后喷出一份质量为,m,的气体，喷出的气体相对于火箭的速度是,v,，喷气后火箭的速度是多少？,例1、总质量为M的火箭以速度v0水平飞行，若火箭向后喷出质量,1,、一火箭总质量为9,t,内有燃料8,t，,发射时喷出的气体对地速度恒为900,m/s，,此火箭能达到的最大速度?能否用此火箭来发射人造卫星?,（不考虑地球引力和空气阻力）,一火箭总质量为,M,内有燃料,m，,发射时喷出的气体对地速度恒为,v，,此火箭能达到的最大速度?,(,M-m)v-mv=0,火箭能达到的最大速度由喷气速度和质量比,M/m,决定,1、一火箭总质量为9t,内有燃料8t，发射时喷出的气体对地速,2,、火箭喷气发动机每次喷出,m=200g,的气体，喷出的气体相对地面的速度为,v=1000m/s，,设火箭初质量,m=300kg，,发动机每秒喷20次，在不考虑空气阻力及地球引力的情况下，火箭发动机1,s,末的速度多大？,13.5,m/s,2、火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，喷出的气体相对,3,、反冲运动是当物体的一部分质量以一定速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量的运动。如果总质量为,M,的大炮，当与水平成,角以速度,0,射出一个质量为,m,的炮弹时，大炮的后退速度为,。,3、反冲运动是当物体的一部分质量以一定速度离开物体时，剩余部,4,光滑水平面上有一平板车质量,M,=500kg，,上面站着质量,m,=70kg,的人，共同以,0,速度匀速前进，现人相对于车以速度,=2m/s,向后跑动，人跑动后车速增加了多少？,4光滑水平面上有一平板车质量M=500kg，上面站着质量m,5,质量为,m,=100kg,的小船静止在静水面上，船两端载着,m,甲,=40,kg，,m,乙,=60,kg,的游泳者，在同水平线上甲朝左乙朝右,同时,以相对于岸3,m/s,的水平速度跳入水中，则小船的运动速度大小为,，方向向,。,1,、先后,以相对于岸,2,、同时,以相对于船,3,、先后,以相对于船,5质量为m=100kg的小船静止在静水面上，船两端载着m,6,质量为,m,=100kg,的小船静止在静水面上，船两端载着,m,甲,=40,kg，,m,乙,=60,kg,的游泳者，在同水平线上甲朝左、乙朝右同时以相对于岸3,m/s,的水平速度跳入水中，则小船的运动速度大小为,，方向,。,6质量为m=100kg的小船静止在静水面上，船两端载着m,7,甲、乙两船的自身质量的均为120,kg，,都静止在静水中，当一个质量为30,kg,的小孩以相对于地面6,m/s,的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力。甲、乙两船速度大小之比,V,甲,:,V,乙,=,，,V,甲,=,，,V,乙,=,。,当小孩再跳几次后处于甲船上，则甲、乙两船的速度之比为,。,7甲、乙两船的自身质量的均为120kg，都静止在静水中，当,8,如图所示，具有一定质量的小球,A,固定在轻杆一端，另一端悬挂在小车支架的,O,点，用手将小球拉起使杆呈水平，在小车处于静止的情况下放手使小球摆下，在,B,处与固定在车上的油泥撞击后粘合在一起，则此过程中，当小球与油泥撞击之前，小车的运动状态是,A、,向右运动,B、,向左运动,C、,静止不动,D、,无法判定,8如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端悬挂,9,、质量为,60,千克的火箭竖直向上发射时喷气速度为,1000,米,/,秒，问刚开始时每秒大约要喷出多少质量气体，才能平衡火箭的重力？如果要使火箭产生,2g,的竖直向上的加速度，每秒大约要喷出多少气体？,分析：有力和时间关系，求力和加速度，考查知识点：反冲原理、受力分析、动量定理,若重力被平衡，由受力分析可知：,F,1,=Mg,得,F,1,=600 N,由动量定理：,F,1,t=m,1,v,所以：,m,1,=0.6kg,同理可得：,m,2,=1.8kg,9、质量为60千克的火箭竖直向上发射时喷气速度为1000米/,*10,如图所示，质量,M,=10kg,的木楔,ABC,静置于粗糙水平面上，动摩擦因数,=0.02，,在木楔的夹角,为30的斜面上，有一质量,m,=1.0kg,的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程,S,=1.4m,时，其速度,v,=1.4m/s，,在这个过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（取重力加速度,g,=10m/s,2,）。,M,*10如图所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平,1,、,1、,2、,3、,1、1、2、3、,1,、,1、,2、,3、,1、1、2、3、,人船模型,平均动量守恒,M,船,S,船,-,m,人,S,人,=0,S,船,+,S,人,=,L,S,人,S,船,人船模型M船S船-m人S人=0S船+S人=LS人S,1、“人船模型”,平均动量守恒,、特点：两个物体原来均处于静止，当两个物体存在相互作用而不受外力作用时，两物体,同时,运动，同时停止，系统动量守恒。,M,船,V,船,-,m,人,V,人,=0，,t,相等,S,船,+,S,人,=,L,S,人,S,船,、计算：,M,船,S,船,-,m,人,S,人,=0,、,注意：,1,、,L,为人在船上走动的距离,（,L,：船长或相对位移）,2,、人一直在船上,3,、题目都是求长度的,1、“人船模型”平均动量守恒M船V船-m人V人=0，,例1,、如图所示，静水面上停有一小船，船长,L=3,米，质量,M=120,千克，一人从船头走到船尾，人的质量,m=60,千克。那么，船移动的距离为多少？（水的阻力可以忽略不计）,S,船,+,S,人,=,L,、计算：,M,船,S,船,-,m,人,S,人,=0,例1、如图所示，静水面上停有一小船，船长L=3米，质量M,1,、如图所示，质量为,M,的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。发射器口到沙袋的距离为,d，,把质量为,m,的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距离是_。,本题中子弹一直在车上，,可把子弹看作“人”，,把车看作“船”，,用“人船模型”来求解，,d,是子弹相对车的位移,1、如图所示，质量为M的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定,2,、某人在一只静止的小船上练习射击，船和人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为,M，,枪内装有,n,颗子弹，每颗子弹的质量为,m，,枪口到靶的距离为,L，,子弹射出枪口时相对地面的速度为,v,O,，,在发射一颗子弹时，前一颗粒子弹已陷入靶中，则在发射完,n,颗子弹后，小船后退的距离为多少（不计水的阻力）,过程分析 子弹发射时在枪内的运动，和击靶的过程，类似于人船模型中相互作用。连发,n,颗子弹，相当于,n,个人从船头走到船尾。把船、人、枪、靶和子弹作为一个系统进行研究，因该系统在水平方向上不受外力，所以在这个方向上总动量守恒。,2、某人在一只静
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