动量守恒定律的典型模型及其应用（共36张PPT）.ppt

如图所示，用长度为L且不可伸长的轻绳将A球悬于O点正下方（小球半径相对绳长不计），用B锤连续向左打击A球两次，A球才能在竖直面内做圆周运动。第一次打击时A球静止，打击后悬绳恰好达到水平位置，第二次打击前A球在最低点且速度水平向右，两次打击均为水平正碰，且碰撞时间相同。若两次打击球的平均作用力分别为F1和F2。 求： （１）第一次打击后A球的最大速度。 （２）F2：F1的最小值。（结果可用根号表示） A B O 类碰撞中绳模型 如图所示，光滑水平面上有两个质量相等的物体，其间用一不可伸长的细绳相连，开始B静止，A具有（规定向右为正）的动量，开始绳松弛，那么在绳拉紧的过程中，A、B动量变化可能是（ ） 甲、乙两球放在光滑水平面上，它们用细绳相连。开始时细绳处于松弛状态，现使两球反向运动，如图所示，当细绳拉紧，突然绷断，此后两球的运动情况可能是图中的（ ） 如图所示，质量为M=4kg的平板车静止在光滑水平面上，其左端固定着一根轻弹，质量为m=1kg的小物体以水平速度v0=5m/s从平板车右端滑上车，相对于平板车向左滑动了L=1m后把弹簧压缩到最短，然后又相对于平板车向右滑动到最右端而与之保持相对静止。求 （1）小物体与平板车间的动摩擦因数； （2）这过程中弹性势能的最大值。 M m v0 动量守恒定律的典型模型及其应用 动量守恒定律的典型应用 几个模型： （一）碰撞中动量守恒 （三）子弹打木块类的问题： （四）人船模型：平均动量守恒 （二）反冲运动、爆炸模型 （1）在弹性形变增大的过程中，系统中两物体的总动能减小，弹性势能增大，在系统形变量最大时，两物体速度相等．在形变减小（恢复）的过程中，系统的弹性势能减小，总动能增大． （2）若形变不能完全恢复，则相互作用过程中产生的内能增量等于系统的机械能损失． 碰撞的广义理解：物理学所研究的碰撞，包括范围很广，只要通过短时间作用物体的动量发生了明显的变化，都可视为碰撞。 完全弹性碰撞 1、碰撞前后速度的变化 两球m1，m2对心碰撞，碰撞前速度分别为v10 、v20，碰撞后速度变为v1、v2 动量守恒: 动能守恒: 由（1）（2）式 可以解出 2 特例：质量相等的两物体发生弹性正碰 碰后实现动量和动能的全部转移（即交换了速度) 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 ?? 解决碰撞问题须同时遵守的三个原则: 一. 系统动量守恒原则 三. 物理情景可行性原则 例如：追赶碰撞： 碰撞前： 碰撞后： 在前面运动的物体的速度一定不小于在后面运动的物体的速度 二. 能量不增加的原则 例１、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动，A球的动量为PA＝7kg·m／s，B球的动量为PB =5kg·m／s,当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能为( ) A．　　　　　　　　　　　 B． C． D． 例2．在光滑的水平面上，有A、B两球沿同一直线向右运动（如图1）．已知碰撞前两球的动量分别为：pA＝12 kg·m／s，pB＝13 kg·m／s．碰撞后它们的动量变化是ΔpA、ΔpB 有可能的是： （A）ΔpA＝－3kg·m／s， ΔpB＝3 kg·m／s． （B）ΔpA＝4kg·m／s， ΔpB＝－4 kg·m／s． （C）ΔpA＝－5 kg·m／s， ΔpB＝5 kg·m／s． （D）ΔpA＝－24kg·m／s， ΔpB＝24 kg·m／s． 图2 AC 如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行,甲球质量m甲大于乙球质量 m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况？ A．甲球速度为零，乙球速度不为零 B．两球速度都不为零 C．乙球速度为零，甲球速度不为零 D．两球都以各自原来的速率反向运动 AB 质量为M的物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘，质量为m的物块B沿桌面向A运动并以速度v0与A发生正碰（碰撞时间极短）。碰后A离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。已知B与桌面间的动摩擦因数为μ.重力加速度为g，桌面足够长. 求： （1）碰后A、B分别瞬间的速率各是多少？ （2）碰后B后退的最大距离是多少？ 碰撞中弹簧模型 在一个足够大的光滑平面内,有两质量相同的木块A、B,中间用一轻质弹簧相连.如图所示.用一水平恒力F拉B,A、B一起经过一定时间的匀加速直线运动后撤去力F.撤去力F后,A、B两物体的情况足( ). (A)在任意时刻,A、B两物体的加速度大小相等 (B)