动量守恒定律应用：习题课课件

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,*,动量守恒定律应用：习题课课件,1.,典型相对运动模型：,（,1,）,.,子弹（板块）模型,（,2,）,.,人船模型,2.,多次碰撞问题,3.,多次碰撞问题,1.典型相对运动模型：（1）.子弹（板块）模型（2）.人船模,光滑,v,0,光滑,v,0,子弹（板块）模型,（,1,）隔离法：,从动力学、运动学角度看,从功能关系角度看,（,2,）整体法：,从系统,动量守恒,、,能量守恒,角度看,光滑v0光滑v0子弹（板块）模型（1）隔离法：从动力学、,如图，光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平。质量为,m,的小滑块从光滑轨道上高度为,H,的位置，由静止开始滑下并滑上平板小车，使得小车在光滑水平面上滑动。最终小滑块停到板面上的,Q,点。若平板小车的质量为,3m,。求：,（,1,）小滑块到达轨道底,端时的速度大小,（,2,）小滑块滑上小车后，,平板小车可达到的,最大速度,（,3,）该过程系统产生的总内能,光滑,光滑,如图，光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小,如图，质量为,m,的人站在质量为,M,长为,L,小船的右端，小船静止在水面上。当人向左走到船的左端时，求：船移动的方向和离岸的距离为多少？,分析：抓“指向词”,F,F,v,1,v,2,任意时刻：,m,v,1,M,v,2,微元思想：,经极短时间,t,：,m,v,1,t,M,v,2,t,m,x,1,M,x,2,mx,1,Mx,2,累积思想：,L=x,1,+x,2,x,2,x,1,如图，质量为m 的人站在质量为M 长为L小船的右端，小,导学案,P7,考点二 “人船模型”,（,1,）人船模型的特征,（,2,）处理人船模型的关键,由,m,v,1,M,v,2,得,：,任意时刻瞬时速度：,v,1,/,v,2,M/,m,任意时段相对地的位移：,x,1,/,x,2,M/,m,L,x,1,+,x,2,画出各自相对地的位移关系：,导学案 P7 考点二 “人船模型”（1）人船模型的,如图，带挡板的小车静止在,光滑水平面,上，人在车,上将质量为,m,的小沙包以速度,v,0,投向挡板，沙包与挡板碰撞后落在小车上。已知人、沙包和车的总质量是,M.,车长是,L,。求：,（,1,）投一次沙包，沙包在空中,飞行的时间？小车移动的方向,和距离？,（,2,）投,n,个沙包，小车移动,的距离？,v,0,“人船模型”应用,书,P17,（,3,）投篮球,如图，带挡板的小车静止在光滑水平面上，人在车v0“,如图，一个木箱原来静止在,光滑水平面,上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度,v,0,，则,_,(,填选项前的字母,),A,小木块和木箱最终都将静止,B,小木块最终将相对木箱静止，,二者一起向右运动,C,小木块在木箱内壁将始终来,回往复碰撞，而木箱一直向,右运动,D,如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，,则二者将一起向左运动,多阶段问题：,如图，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上,如图，,A,、,B,、,C,三个木块的质量均为,m,.,置于光滑的水平桌面上，,B,、,C,之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把,B,和,C,紧连，使弹簧不能伸展，以至于,B,、,C,可视为一个整体，现,A,以初速,v,0,沿,B,、,C,的连线方向朝,B,运动，与,B,相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使,C,与,A,、,B,分离，已知,C,离开弹簧后的速度恰为,v,0,。,求,：,弹簧释放的势能,如图，A、B、C 三个木块的质量均为m.置于光滑的水平桌,设弹簧的弹性势能为,E,p,，从细线断开到,C,与弹簧分开的过程,中，由机械能守恒，有：,(3,m,),v,2,E,p,(2,m,),v,1,2,mv,0,2,设碰后,A,与,B,、,C,粘合一起的共同速度的大小为,v,，由动量守恒得：,3,mv,mv,0,设,C,离开弹簧时，,A,、,B,的速度大小为,v,1,，由动量守恒得：,3,mv,2,mv,1,mv,0,设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C 与弹簧分开的过程,一质量为,2,m,的物体,P,静止于光滑水平地面上，其截面如图所示图中,ab,为粗糙的水平面，长度为,L,；,bc,为一光滑斜面，斜面和水平面通过与,ab,和,bc,均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为,m,的木块以大小为,v,0,的水平初速度从,a,点向左运动，在斜面上上升的最大高度为,h,，返回后在到达,a,点前与物体,P,相对静止重力加速度为,g,.,求：,(1),木块在,ab,段受到的摩擦力,f,；,(2),木块最后距,a,点的距离,s,.,光滑,多阶段问题：,信息解读,-,抓“,指向词,”，物理,实质方程化,“向左运动”指向：,功能关系,-,简洁、高效,“最大高度”指向：,一起共速,“返回”指向：,系统内力,“相对静止”指向：,再次,一起共速,一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图,(1),设木块和物体,P,第一次达到的共同,速度为,v,，由动量和能量守恒得：,mv,0,(,m,2,m,),v,mv,0,2,(,m,2,m,),v,2,mgh,fL,(2),木块返回后与物体,P,第二次达到的共同速度时，对全过程,应用能量守恒得：,mv,0,2,(,m,2,m,),v,2,f,(2,L,s,),联立,得：,f,？,光滑,(1)设木块和物体P 第一次达到的共同(2)木块返回后与物体,习题课,1.,板块模型问题,2.,人船模型问题,习题课1.板块模型问题2.人船模型问题,如图，质量,m,1,=0.3kg,的小车静止在光滑的水平面上，车长,L=15m,现有质量,m,2,=0.2kg,可视为质点的物块，以,水平向右的速度,v,0,=2m/s,从左端滑上小车，最后在车上某处以速度,v=0.4m/s,与小车一起，保持相对静止运动。物块与车面间的动摩擦因数,=0.5,取,g=10m/s,2,，,求：,（,1,）根据功能关系求摩擦力,对物块和小车做的功，摩擦产,生的热量？,（,2,）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度,v,0,不得超过多少？,如图，质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上，,“人船模型”应用,小车静止在,光滑的水平面,上，小车立柱上固定一条长为,L,拴有小球的细绳。小球由与悬点在同一水平面处释放，如图。求：,（,1,）当小球摆动到最低点时，,小车移动的速度和距离？,（,2,）当小球摆动到右端最高位置时，,小车移动的速度和距离？,v,m,v,M,除耗散力,（滑动摩擦力）,外,，系统内力做功代数和,都为零,。,由动量守恒得：？,由机械能守恒得：？,“人船模型”应用 小车静止在光滑的水平面上，小车立柱,2.,圆轨道分离问题,书,P7,图,1-2-1,打沙包,v,0,无支撑圆轨道分离条件问题,（,1,）打击瞬间：,（,2,）摆到过程：,2.圆轨道分离问题书 P7 图1-2-1 打沙包v0无支,如图，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,v,0,=4 m/s,。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。,设,任意时刻,小球的水平速度大小为,v,，滑块的速度大小为,V,。由系统水平方向的动量守恒得：,mv=MV,设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为,s,1,滑块向左移动的距离为,s,2,由小球与滑块的位移关系得：,s,1,+s,2,=2L,联立解得：,s,2,=2/3,（,m,）,这段时间内,有：,ms,1,=Ms,2,“人船模型”应用,如图，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量,