广东物理轮【动量守恒定律及应用】.ppt

[思路点拨]　由动量守恒方程和位移关系联立即可解出两人的速度，然后用动量定理求解赵宏博受到的冲量． [解析]　(1)设两人分离时赵宏博的速度为v1，申雪的速度为v2，由动量守恒定律得 (m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2 经时间t＝2.0 s后两人相距s＝4.0 m 即s＝(v2－v1)t 解得v1≈9.3 m/s　v2≈11.3 m/s (2)申雪对赵宏博的冲量等于赵宏博动量的变化 I＝m1v1－m1v0＝－55.3 N·s 方向与原来的运动方向相反 [答案]　(1)9.3 m/s　11.3 m/s (2)55.3 N·s，方向与原来运动方向相反 [归纳领悟] 动量守恒定律的解题步骤 1．确定相互作用的系统为研究对象； 2．分析系统内研究对象所受的力，弄清哪些是内力，哪 些是外力； 3．判断系统是否符合动量守恒条件； 4．规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号及表达式； 5．根据动量守恒定律列方程求解． [题组突破] 3. 两个小木块B、C中间夹着一根轻弹 簧，将弹簧压缩后用细线将两个木 块绑在一起，使它们一起在光滑水 平面上沿直线运动，这时它们的运 图12－2－6 动图线如图12－2－6中a线段所示，在t＝4 s末，细线 突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图 12－2－6中b、c线段所示．从图中的信息可知 (　　) A．木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反 B．木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大 C．木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大 D．木块B的质量是木块C质量的四分之一 解析：由s－t图象可知，位移均为正，均朝一个方向运动，没有反向，A错；在都与弹簧分离后B的速度为v1＝3 m/s，C的速度为v2＝0.5 m/s，细线未断前A、B的速度均为v0＝1 m/s，由于系统所受外力之和为零，故系统的动量守恒：(mB＋mC)·v0＝mBv1＋mCv2，计算得B、C的质量比为1∶4，D对，B错；系统动量守恒，则系统内两个物体的动量变化等大反向，C错． 答案：D 4．物理课外活动小组的同学们设计 了一种测量子弹射出枪口时速度 v0大小的方法：在测得离地面高 度为h的光滑水平桌面边缘处放 图12－2－7 置一个木块，使枪口靠近木块水平射击，子弹嵌入木块没有射穿，子弹与木块一起水平飞出，测量其落地点与桌面边缘的水平距离是x1；再将此木块放回原位置，枪口靠近木块第二次水平射击，子弹嵌入木块仍没有射穿，测量子弹与木块的落地点与桌面边缘的水平距离是x2.试根据以上测量数据求子弹射出枪口时速度v0的大小．(重力加速度g为已知) [典例启迪] [例3]　如图12－2－8所示，质量为 M1的A船上有质量为m1的货物，质 量为M2的B船上有质量为m2的货物． 图12－2－8 当两船分别以速度v1、v2在水面上滑行到平行相对的位置时，都沿与船原来的速度垂直的方向同时把货物抛到对方船上．求货物落到对方船上后两船的速度．(设行船方向的阻力为零，垂直行船方向的阻力很大) [思路点拨]　由于抛出货物的方向与船原来的滑行方向垂直，两货物抛出后，货物在行船方向的分速度与船原来的速度相同．而且货物抛出后船原来的速度不变．因此为求m2落到A船上的船速可选A船与m2作为一个系统，为求m1落到B船后的船速可选B船与m1作为一个系统． [归纳领悟] 对于两个以上的物体组成的物体系统，由于物体较多，相互作用的情况也不尽相同，作用过程较为复杂，虽然仍可对初、末状态建立动量守恒的关系式，但因未知条件过多而无法求解，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒的方程，或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统，分别建立动量守恒的方程．解这类问题要注意： (1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况，建立运 动模型． (2)分清作用过程的各个阶段和联系各阶段的状态量． (3)合理选取研究对象，既要符合动量守恒的条件，又要 便于解题． [题组突破] 5．如图12－2－9所示，光滑水平直轨 道上有三个滑块A、B、C，质量分 别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用 细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧 图12－2－9 (弹簧与滑块不拴接)．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，最终三滑块速度恰好相同．求B与C碰撞前B的速度． 6．如图12－2－10所示，甲车质量m1＝20 kg，车上有质 量M＝50 kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3 m/s的速度向右滑行．此时质量m