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    动量守恒定律的应用ppt课件(人教版高二物理选修3-5)

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    动量守恒定律的应用ppt课件(人教版高二物理选修3-5)

    1、第4节 动量守恒定律的应用 第16章 动量守恒定律 人教版高中物理选修3-5 学习目标 1.进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件. 2.进一步熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法和步骤. 1.动量守恒定律成立的条件: (1)系统不受外力或所受外力的合力为零; (2)系统的内力远大于外力; (3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0. 2.动量守恒定律的研究对象是系统. 研究多个物体组成的系统时,必须合理选择系统,再对系统进行受力分析.分 清系统的内力与外力,然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件. 主题一、动量守恒条件的扩展应用 典例1如图所示,质量为0.5 kg的小球在离车底面高

    2、度20 m处以一定的初速 度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车 中,小车的底面上涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,若小球在落在 车的底面前瞬间的速度是25 m/s,则当小球和小车相对静止时,小车的速度 是(g10 m/s2)( ) A.5 m/s B.4 m/s C.8.5 m/s D.9.5 m/s 典型例题 解析由平抛运动规律可知,小球下落的时间t s2 s, 在竖直方向的速度vygt20 m/s,水平方向的速度vx m/s15 m/s,取小车初速度的方向为正方向,由于小球和小车的相互作用满足水平方向 上的动量守恒,则m车v0m球vx(m车m球

    3、)v,解得v5 m/s,故A正确. 答案A 典型例题 【求解思路与方法】: (1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况; (2)分清作用过程中的不同阶段,并按作用关系将系统内的物体分成几个小系统 ,既要符合守恒条件,又方便解题. (3)对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态,分别列动量守恒方程. 主题二、多物体、多过程动量守恒定律的应用 典例2如图所示,A、B两个木块质量分别为 2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑, 上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的 速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共 同速度大小为0.5 m/s,求:(1)A的最终速度大小; 解析

    4、选铁块和木块A、B为一系统,取水平向右为正方向, 由系统总动量守恒得:mv(MBm)vBMAvA 可求得:vA0.25 m/s 典型例题 (2)铁块刚滑上B时的速度大小. 解析设铁块刚滑上B时的速度为v,此时A、B的速度均为vA0.25 m/s. 由系统动量守恒得:mvmv(MAMB)vA 可求得v2.75 m/s 答案2.75 m/s 典型例题 典例3如图所示,光滑水平面上有三个木块A、B、C,质量分别为mAmC2m、 mBm.A、B用细绳连接,中间有一压缩的弹簧(弹簧与木块不拴接).开始时A、B以共 同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并 粘在一起

    5、,最终三木块速度恰好相同,求B与C碰撞前B的速度. 典型例题 解析 细绳断开后,在弹簧弹力的作用下,A做减速运动,B做加速运动,最终 三者以共同速度向右运动,设共同速度为v,A和B分开后,B的速度为vB,对三 个木块组成的系统,整个过程总动量守恒,取v0的方向为正方向,则有(mA mB)v0(mAmBmC)v 对A、B两个木块,分开过程满足动量守恒,则有 (mAmB)v0mAvmBvB 联立以上两式可得:B与C 碰撞前B 的速度为vB v0. 答案 v0 典型例题 【思路与方法】: 分析临界问题的关键是寻找临界状态,在动量守恒定律的应用中,常 常出现相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始

    6、反向等临界 状态,其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系 ,这些特定关系的判断是求解这类问题的关键. 主题三、动量守恒定律应用中的临界问题分析 典例4如图所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车 总质量共为M30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量 为m15 kg的箱子和他一起以v02 m/s 的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面 滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住. 若不计冰面摩擦. 典型例题 解析甲将箱子推出的过程,甲和箱子组成的系统动量守恒,以v0的方向为正 方向,由动量守恒定律得: (Mm

    7、)v0mvMv1 解得v1 (1)若甲将箱子以速度v推出,甲的速度变为多少?(用字母表示). 典型例题 (2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动,乙抓住箱子后的速度变为多 少?(用字母表示) 解析箱子和乙作用的过程动量守恒,以箱子 的速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mvMv0(mM)v2 解得v2 典型例题 (3)若甲、乙最后不相撞,则箱子被推出的速度至少多大? 解析甲、乙不相撞的条件是v1v2 其中v1v2为甲、乙恰好不相撞的条件. 即 ,代入数据得 v5.2 m/s. 所以箱子被推出的速度为5.2 m/s时,甲、乙恰好不相撞. 典型例题 检测一.(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜面光滑,现有 一个小球从斜面顶端由静止释放,在小球下滑的过程中,以下说法正确的是( ) A.斜面和小球组成的系统动量守恒 B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C.斜面向右运动 D.斜面静止不动 BC 当堂检测 如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有 一块质量为m的物体.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与 盒子前后壁多次往复碰撞后( ) A.两者的速度均为零 B.两者的速度总不会相等 C.物体的最终速度为, 向右 D.物体的最终速度为, 向右 D 当堂检测


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