特色文檔。 動量守恒定理練習(xí)題 1.動量守恒定理知識點 系統(tǒng)不受外力作用或外力之和為零; 系統(tǒng)受外力作用動量定理動能守恒,但外力遠(yuǎn)大于內(nèi)力,可以忽略不計; 系統(tǒng)在某一方向,如果合力為零動量定理動能守恒,則該方向的動量守恒。 在整個過程的某一階段,系統(tǒng)受到的總外力為零,則該階段系統(tǒng)的動量守恒。 2、動量守恒定律的表達(dá)方式,即p1+p2=p1+p2, (2)Δp1+Δp2=0,Δp1=-Δp23。 應(yīng)用動量守恒原理求解問題的基本思路和常用方法 (1)分析題意,明確研究對象。 (2) 分析所選系統(tǒng)中物體在各個階段所受的力,判斷是否可以應(yīng)用動量守恒。 (3) 確定過程的初態(tài)和終態(tài),寫出初動量和終動量的表達(dá)式。 注意:在研究地面物體相互作用的過程時,每個物體運動的速度應(yīng)以月球為參照系。 (4)構(gòu)造動量守恒多項式解。 二、碰撞 1、彈性碰撞特性:系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒。 假設(shè)質(zhì)量為m1的物體在水平面上以速度v0與質(zhì)量為m2的靜止物體發(fā)生彈性碰撞,則由動量守恒定律可得:)【討論】(同向運動)2.非彈性碰撞:部分機械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,系統(tǒng)失去機械能,但兩個物體仍能分開。 特點:動量守恒,能量不守恒。 公式表示為:m3。 完全非彈性碰撞:碰撞后,兩個物體粘在一起并運動,此時動能損失最大。
特點:動量守恒,能量不守恒。 表示為:mvmv解決碰撞問題必須同時違反的三個原則:系統(tǒng)動量守恒原則、能量不減原則、化學(xué)態(tài)勢可行原則:(例如:追逐碰撞:碰撞前:碰撞后:在其上移動的物體速度不得大于前方物體移動的速度) 【例】兩個球A和B在光滑的水平軌道上同向運動。 已知它們的動量分別為kgm/s。 A 追 B 相撞。 碰撞后,B球的動量變?yōu)閜B′=10kgm/s,則兩球的質(zhì)量mB.mB=2mC.mB=4mD.mB=6m 分析:由碰撞中的動量守恒,pA′ =2kgm/s 可得 如果A追上B,則必有:vA>vB,mB碰撞后pA′和pB′均小于零,即同向運動,則應(yīng)有: vB′vA′ 文選。 碰撞過程中,動能不減少,則答案:C 3.反沖運動與爆炸模型【例:當(dāng)總質(zhì)量為M的鵜鶘模型從客機釋放時,速度為v0,速度方向是水平的。 在鵜鶘以相對于地面的速度 u 向后噴出質(zhì)量為 m 的氣體后,馬刺本身的速度是多少? 【例2】拋出的手榴彈在最低點水平速度為10m/s,突然爆炸成兩塊,其中大塊質(zhì)量為300g,仍在原方向飛行,其速度為測量為 50m/s。 質(zhì)量為200g的方塊,求其速度的大小和方向。 4.碰撞時的彈簧模型。 兩個物體以 v=6m/s 的速度在光滑的水平地面上移動。 彈簧保持原來的長度,質(zhì)量為 4kg 的物體 C 仍然在它的前面。 如圖3所示,B碰撞后 兩者粘在一起進(jìn)行運動。
問:在后續(xù)運動中(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物體A的速度是多少? (2) 彈性勢能的最大值是多少? (3) A 的利率有可能向左走嗎? 為什么? 當(dāng)兩者速度相等時,彈簧的彈性勢能最大,因為A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,B、C組成的系統(tǒng)動量守恒當(dāng)發(fā)生碰撞時。 假設(shè)剛碰撞后B、C的速度為三個物體的速度等于vA時,彈簧的彈性勢能至多為EP。 根據(jù)能量守恒定律,由于系統(tǒng)的動量守恒,系統(tǒng)的機械能不能向左移動。 特點:在初始狀態(tài)下,相互作用的對象都處于靜止?fàn)顟B(tài)。 物體在相對運動過程中,一定方向的動量守恒(如水平方向的動量守恒)。 對于這種問題,如果應(yīng)用“人船模式”,問題就會很快得到解決。 具體分析如下: 【例】一只小船在海面上靜止不動,長度為L,質(zhì)量為M,在船的最右端有一個站。 對于一個質(zhì)量為m的人,不管水的阻力如何,當(dāng)人從最右端走到最上端時,船與船之間的距離是多少? 六、“子彈打鐵塊”模型 1、運動性質(zhì):炮彈在滑動摩擦力作用下做勻速直線運動; 鐵塊在滑動摩擦力的作用下作勻速運動。 2、對應(yīng)定律:由炮彈和鐵塊組成的系統(tǒng)動量守恒,但機械能不守恒。 3、共同特點:一個物體相對于另一個物體做相對運動,阻力恒定,系統(tǒng)動量守恒,機械能不守恒。 與該模型相比,Δ包括:“子彈擊中鐵塊未擊穿”和“子彈擊中鐵塊擊穿”兩種情況,它們有一個共同的特點是:在初始狀態(tài)下,其中一個相互作用的物體是靜止的(鐵塊)和另一個移動的(炮彈)。
1、“擊穿”類的特點是:動量在某一方向守恒,殼有初動量,鐵塊有或沒有初動量,擊穿時間很短,兩者運動在擊穿后一定的速度。 彈丸射入鐵塊時的速度為v。 求出彈丸與鐵塊相互作用時系統(tǒng)損失的機械能。 2、“非穿透”類的特點是:動量在某一方向守恒,如炮彈的初始運動。 和選定的文件。 炮彈以初速度v水平飛行撞入鐵塊并留在其中,設(shè)相互斥力為f。 求:炮彈和木塊相對靜止時的速度v; 炮彈在鐵塊中移動的時間t和炮彈穿透鐵塊的深度s; 系統(tǒng)損失的機械能/系統(tǒng)減少的內(nèi)能。 速度v0射向靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的鐵塊,并停留在鐵塊內(nèi)不再射出。 彈丸穿透鐵塊的深度為d。 求鐵塊對殼的平均阻力和鐵塊在此過程中前進(jìn)的距離。