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时间:2021-04-13
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1、3、动量守恒定律的应用基本概念☆1.动量守恒定律的表述☆2.动量守恒定律成立的条件。☆3.应用动量守恒定律的注意点☆4.动量守恒定律的重要意义简单应用例1、01年全国17、例2、例3、04年北京24、练习、例4、综合应用87年高考、例5例6、例7、例8、例9、例10、00年高考2295高考04年江苏1804年青海2504年广西1704年全国理综实验题例11练习2动量守恒定律的应用1.动量守恒定律的表述。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。即:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'2.动量守恒定律成立的条件。⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但
2、外力远小于内力,可以忽略不计;⑶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。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。例B、质量为50kg的小车静止在光滑水平面上,质量为30kg的小孩以4m/s的水平速度跳上小车的尾部,他又继续跑到车头,以2m/s的水平速度(相对于地)跳下,小孩跳下后,小车的速度多大?解:动量守恒定律跟过程的细节无关,对整个过程,以小孩的运动速度为正方向由动量守恒定律mv1=mv2+MVV=m(v1-v2)/M=60/50=1.2m/s小车的速度跟小孩的运动速度方向相同例C、一个人坐在光滑的冰面的小车上,人与车的总质量为M=70kg,当他接
3、到一个质量为m=20kg以速度v=5m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己u=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,求小车获得的速度。v=5m/sM=70kgm=20kgu=5m/s解:整个过程动量守恒,但是速度u为相对于小车的速度,v箱对地=u箱对车+V车对地=u+V规定木箱原来滑行的方向为正方向对整个过程由动量守恒定律,mv=MV+mv箱对地=MV+m(u+V)注意u=-5m/s,代入数字得V=20/9=2.2m/s方向跟木箱原来滑行的方向相同例D、一个质量为M的运动员手里拿着一个质量为m的物体,踏跳后以初速度v0与水平方向成α角向斜上方跳出,当他跳到最高点时将物体以相对于运动
4、员的速度为u水平向后抛出。问:由于物体的抛出,使他跳远的距离增加多少?解:跳到最高点时的水平速度为v0cosα抛出物体相对于地面的速度为v物对地=u物对人+v人对地=-u+v规定向前为正方向,在水平方向,由动量守恒定律(M+m)v0cosα=Mv+m(v–u)v=v0cosα+mu/(M+m)∴Δv=mu/(M+m)平抛的时间t=v0sinα/g增加的距离为火车机车拉着一列车厢以v0速度在平直轨道上匀速前进,在某一时刻,最后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩,脱钩后该车厢在轨道上滑行一段距离后停止,机车和前面车厢的总质量M不变。设机车牵引力不变,列车所受运动阻力与其重力成正比,与其速度无
5、关。则当脱离了列车的最后一节车厢停止运动的瞬间,前面机车和列车的速度大小等于。例1解:由于系统(m+M)的合外力始终为0,由动量守恒定律(m+M)v0=MVV=(m+M)v0/M(m+M)v0/M(12分)质量为M的小船以速度V0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾,现小孩a沿水平方向以速率(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.01年全国17解:设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为V,根据动量守恒定律,有平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其
6、一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10m/s2)例2v0解:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v,由动量守恒可得Mv0=(M+M/2)·v∴v=2v0/3=8m/s钢球落到平板车上所用时间为t时间内平板车移动距离s1=vt=4.8mt时间内钢球水平飞行距离s2=v0t=7.2m则钢球距平板车左端距离x=s2-s1=2.4m。题目v0有一质量为m=20千克的物体,以水平速度v=5米/秒的速度滑上静止在光滑水平面上的小车,小车质量为M=80
7、千克,物体在小车上滑行距离ΔL=4米后相对小车静止。求:(1)物体与小车间的滑动摩擦系数。(2)物体相对小车滑行的时间内,小车在地面上运动的距离。例3解:画出运动示意图如图示vmMVmMLS由动量守恒定律(m+M)V=mvV=1m/s由能量守恒定律μmgL=1/2×mv2-1/2×(m+M)V2∴μ=0.25对小车μmgS=1/2×MV2∴S=0.8m(20分)对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简
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