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时间:2020-05-21
《动量守恒定律应用――人船模型上课.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、——人船模型动量守恒定律的应用“人船模型”问题如图所示,质量为M的小船长L,静止于水面,质量为m的人从船右端走到船左端,不计水对船的运动阻力,则:该过程中船和人相对地面的位移各为多少?V1V2SMLSm人相对船运动中一直有:仍有:设某时刻船的速度为V2,人的速度为V11、“人船模型”的力学特征人和船构成一个相互作用的系统;人和船在相互作用下各自运动,系统所受的合外力为零,从而系统在运动过程中总动量守恒。v1v2LSMSm2、“人船模型”的应用条件两物体初态均静止,相互作用过程中动量守恒。3、特征的规律(1)“人”走“船”走;“人”快“船”快;“人”慢“船”慢;“人”停“船”停。例1:湖面上静止
2、的一条小船(如图所示),长l=4m,质量M=20kg,质量为m=60kg的人从船头走到船尾,求此过程中人和船相对于地面的位移s1、s2.答案:1m;3m.变“人船模型”为“人车模型”例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的人从车右端走到车左端的过程中,车将后退多远?mM变“水平运动”为“竖直运动”如图,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?解:取人和气球为对象,系统开始静止且同时开始运动,人下到地面时,人相对地的位移为h,设气球对地位移L,则根据推论有ML=mh得:Lh地面因此绳的长度至少为一
3、个质量为M,底面边长为b的劈静止在光滑的水平面上,见左图,有一质量为m的物块由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离是多少?变“水平运动”为“沿斜面运动”smsMbMmROmM变“直线运动”为“曲线运动”例3:如图所示,质量为M的滑块静止于光滑水平面上,其上有一个半径为R的光滑半球形凹面轨道,今把质量为m且可视为质点的小球自轨道右测与球心等高处静止释放,求滑块向右运动的最大距离。AB解:由题意,m1,m2组成的系统水平方向动量守恒,所以根据动量守恒定律得:—=—s1m2s2m1又由几何关系知:S1+S2=R联立上式解得:___S1=Rm2m1+m2___SB=Rm1m1+m2SASBR如图所示
4、,一滑块B静止在光滑水平面上,其上一部分为半径是R的1/4光滑圆轨道,此滑块总质量为m2,一个质量为m1的小球A(可视为质点)由静止从最高点释放,当小球从最低点水平飞出时,小球和滑块对地的位移S1,S2分别为多大?变“直线运动”为“曲线运动”
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