动量守恒定律的典型模型.ppt

《动量守恒定律的典型模型.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、动量守恒定律的典型模型及其应用几个模型：（一）碰撞中动量守恒（四）子弹打木块类的问题：（二）人船模型：平均动量守恒（三）碰撞中弹簧模型(五)类碰撞中绳模型碰撞模型动量守恒典型模型一、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：一、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。4.当m1=m2时，v1′=v2，v2′=v

2、1（速度交换）二、弹性碰撞完全非弹性碰撞碰撞后系统以相同的速度运动v1=v2=v动量守恒：动能损失为例1.如图所示，光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的光滑1／4圆弧面斜劈体。求：m1m2v05、分析与比较：下面的模型与该题的异同？1、物块m1滑到最高点位置时，二者的速度2、m1上升的最大高度3、物块m1从圆弧面滑下后，二者速度若m1=m2物块m1从圆弧面滑下后，二者速度例2：如图所示，木块质量m=4kg，它以速度v=5m/s水平地滑上一辆静止的平

3、板小车，已知小车质量M=16kg，木块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5，木块没有滑离小车，地面光滑，g取10m/s2，求：（1）木块相对小车静止时小车的速度；（2）从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，小车移动的距离.（3）要保证木块不滑下平板车，平板车至少要有多长？（4）整个过程中系统机械能损失了多少？例3、放在光滑水平地面上的小车质量为M.两端各有弹性挡板P和Q,车内表面滑动摩擦因数为μ,有一质量为m的物体放于车上,对物体施一冲量,使之获得初速v0向左运动，物体在车内与弹性挡板P和Q来回碰撞

4、若干次后,最终物体的速度为多少?例4：两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA=0.5kg，mB=0.3kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量mc=0.1kg的滑块C（可视为质点），以vc=25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：（1）木块A的最终速度；（2）滑块C离开A时的速度。【例5】如图所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板，A的左端和B的右端相接触，两板的质量均为

5、M=2.0kg，长度均为l=1.0m,C是一质量为m=1.0kg的木块．现给它一初速度v0=2.0m/s，使它从B板的左端开始向右运动．已知地面是光滑的，而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ=0.10．求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动．取重力加速度g=10m/s2.ABCM=2.0kgM=2.0kgv0=2.0m/sm=1.0kg解：先假设小物块C在木板B上移动距离x后，停在B上．这时A、B、C三者的速度相等，设为V．ABCVABCv0Sx由动量守恒得①在此过程中，木板B的位移为S，小木块C

6、的位移为S+x．由功能关系得相加得②解①、②两式得③代入数值得④x比B板的长度l大．这说明小物块C不会停在B板上，而要滑到A板上．设C刚滑到A板上的速度为v1，此时A、B板的速度为V1，如图示：ABCv1V1则由动量守恒得⑤由功能关系得⑥以题给数据代入解得由于v1必是正数，故合理的解是⑦⑧ABCV2V1y当滑到A之后，B即以V1=0.155m/s做匀速运动．而C是以v1=1.38m/s的初速在A上向右运动．设在A上移动了y距离后停止在A上，此时C和A的速度为V2，如图示：由动量守恒得⑨解得V2=0

7、.563m/s⑩由功能关系得解得y=0.50my比A板的长度小，故小物块C确实是停在A板上．最后A、B、C的速度分别为:二、人船模型例6：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的距离是多大？SL-S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=Mv2tms1=Ms2---

8、-------------①s1+s2=L-----------②1、“人船模型”是动量守恒定律的拓展应用，它把速度和质量的关系推广到质量和位移的关系。即：m1v1=m2v2则：m1s1=m2s22、此结论与人在船上行走的速度大小无关。不论是匀速行走还是变速行走，甚至往返行走，只要人最终到达船的左端，那么结论都是相同的。3、人船模型的适用条件是：两个物体组成的系统动量守恒，系统的合动量为零。例7.质量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的