动量守恒典型模型

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1、子弹打木块模型2010动量守恒典型问题子弹打木块如图所示，质量为M的木块放在光滑水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时木块前进的距离为L，若木块对子弹的阻力f视为恒定，求子弹进入木块深度s物理过程分析SaSbSab解决问题的方法★运动学求解★图像法求解★动量和动能定理求解★运动学求解★图像法求解★动量和动能定理求解将质量为m=2kg的物块,以水平速度v0=5m/s射到静止在光滑水平面上的平板车上,小车的质量为M=8kg,物块与小车间的摩擦因数μ=0

2、.4,取g=10m/s2.(1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止?(2)在此过程中小车滑动的距离是多少?(3)整个过程中有多少机械能转化为内能?v0解：①物、车系统在水平方向上动量守衡mv0=(M+m)v,得v=1m/s对m,运动加速度a1=μg=4m/s2运动时间t=(v-v0)/a=1s②对车运动加速度a2=μmg/M=0.5m/s2运动位移s2=v2/2a2=1m③m的运动位移s1=(v02-v2)/2a1=3m转化为内能的机械能等于摩擦力的相对位移功即Q=∆E=Wf=fs相=μmg(s1-s2)=16Jvtvv0

3、oS车S物摩擦力的相对位移功转化为内难子弹水平射入停在光滑水平地面上的木块中，子弹和木块的质量分别为m和M，从子弹开始接触木块到子弹相对木块静止这段时间内，子弹和木块的位移分别为s1和s2(均为相对地面的位移)，则s1：s2＝__________。.如图所示，在光滑水平面上静止地放一长L＝10cm、质量M＝50g的金属板，在金属板上有一质量m＝50g的小铅块，铅块与金属板间的摩擦因数μ＝0.03，现让铅块在金属板上从A端以速度v0＝0.40m/s开始运动。求：(1)铅块从开始运动到脱离金属板所经历的时间。(2)上述过程中摩擦力

4、对铅块所做的功。(3)上述过程中摩擦力对金属板所做的功。说明本题(1)问中摩擦力与相对位移的积等于系统损失的机械能。答案:(1)(2)－1×10－3J(3)2.5×10－4J如图所示，有两个长方形的物体A和B紧靠在光滑的水平面上，已知mA＝2kg，mB＝3kg，有一质量m＝100g的子弹以v0＝800m/s的速度水平射入长方体A，经0.01s又射入长方体B，最后停留在B内未穿出。设子弹射入A时所受的摩擦力为3×103N。(1)求子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小。(2)当子弹留在B中时，A和B的速度各为多大?[15]

5、答案:(1)1.8×103N(2)vA＝6m／s，vB＝22m／s人船模型动量守恒典型问题人船模型如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？MLm适用条件：初状态时人和船都处于静止状态解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移关系。物理过程分析S1S2条件:系统动量守衡且系统初动量为零.结论:人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系处理方法:利用系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的等时性,求解每个物体的对地位移.mv1=Mv2mv1t=Mv2t

6、ms1=Ms2----------------①s1+s2=L-----------②习题1：如图所示，质量为M，长为L的平板小车静止于光滑水平面上，质量为m的人从车左端走到车右端的过程中，车将后退多远？MLm习题2：如图所示，总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？mMh3.如图示，一辆平板车上竖直固定着一个光滑的1/4弧形轨道，轨道半径为R，轨道与平板相切于A，车的平板部分粗糙。轨道与车的总质量为M，若将平板车放在光滑的水平面上，初始时车静止，一个质量为m

7、的球（不计大小）从圆弧顶端滑下，当它到达平板上的B点时与车相对静止，已知AB=s，求在此过程中，车对地的位移有多大？BAmM碰撞模型2010动量守恒典型问题碰撞模型一、碰撞1.两个具有相对运动的宏观物体或微观粒子在很短时间内的相互作用过程称为碰撞。2.微观粒子的碰撞一般不会发生直接接触所以又称为散射。3.由于物体间相互作用时间很短，相互作用的冲力很大，系统所受的外力可以忽略。所以碰撞过程满足动量守恒。4.按碰撞前后速度方向区分，碰撞有正碰（对心碰撞）与斜碰两种；按碰撞前后机械能有无损失区分，碰撞有弹性碰撞和非弹性碰撞之分。二、

8、弹性碰撞1.在碰撞过程中物体间只有弹性内力做功，系统机械能守恒，这样的碰撞叫弹性碰撞。弹性碰撞前后系统动能相等。2.弹性碰撞应满足：经解得：二、弹性碰撞系统机械能守恒，弹性碰撞前后系统动能相等。3.特点：⑴碰撞过程无机械能损失。⑵相互作用前后的总动能相等。⑶可以得到唯一的解。