动量守恒定律在碰撞中的应用.ppt

【例题】子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中，并共同运动下列说法中正确的是：( ) A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩 擦生的热的总和 B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功 C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量 D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹 对木块所做的功的差 ACD 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 【书利华教育网精心打造一流新课标资料】 选修3-5——碰撞与动量守恒 　 动量守恒定律在碰撞中的应用 动量守恒定律的典型应用 几个模型： 1、碰撞中动量守恒 / 爆炸模型 2、反冲运动 3、子弹打木块类的问题 4、弹簧模型（临界问题） 5、人船模型：平均动量守恒 1、动量守恒定律的内容： 一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 2、动量守恒定律的表达式： （1） p1+p2=p1’+p2’，即m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’， （2）Δp1+Δp2=0，Δp1= -Δp2 （3）Δp=0 知识回顾: 3、动量守恒定律的条件： （1）系统不受外力或所受的外力之和为零。 （2）系统内力远大于外力。 （3）系统在某一方向不受外力或所受的外力之和为零，这一方向的动量守恒。 知识回顾: 一、动量守恒定律问题 【例1：】如图所示，质量为m2＝1kg的滑块静止于光滑的水平面上，以质量为m1＝50g的小球以v1＝100m/s的速率碰到滑块后又以v2＝80m/s的速率被弹回，求滑块获得的速度是多少？ v1 m2 m1 解：取m1和m2系统作为研究对象，则系统动量守恒，以v1的方向为正方向，则根据动量守恒定律可得： 化解可得： 一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去，速度 v1 。求炸裂后另一块的速度 v2 。 分析 导弹在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G＝(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒。但爆炸的内力远大于所受的外力即重力，系统的动量可以看作近似守恒。 【例题2】 参考解答： 解 : 取炸裂前速度v的方向为正方向，根据动量守恒定律，可得 m1v1+(m-m1)v2=mv 解得: 小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的. 总结：动量守恒定律问题的基本步骤和方法 ⑴分析题意，确定研究对象； ⑵分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； ⑶在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式； ⑷列动量守恒方程； ⑸求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向. 3：满足规律：动量守恒定律 二、碰撞问题 1：定义：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。 物理学中所说的碰撞的含义是相当广泛的，比如两个物体的碰撞，子弹射入木块，系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉紧，列车车厢的挂接，中子轰击原子核等都可以视为碰撞。 2：特点：在碰撞过程中内力都是远远大于外力 4：碰撞的类型： （1）弹性碰撞 两物体碰撞很短时间内分开（不含中间有弹簧的情况），能量（动能）无损失，称为弹性碰撞。 碰撞前后机械能（或总动能）守恒和动量守恒； 特点： 【例2】质量为m1=0.2kg 的小球以5m/s的速度在光滑平面上运动，跟原来静止的质量为m2=50g的小球相碰撞，如果碰撞是弹性的，求碰撞后球m1与球m2的速度。如图所示： 两球所组成的系统在碰撞过程中所受到的合外力为零，因此遵守动量守恒定律，又因为是弹性碰撞，碰撞过程中无机械能损失，因此碰撞前后系统总动能相等。 讨论： 1.若 m1 = m2 质量相等的两物体 弹性碰撞后交换速度 2. 若 m1 m2 3.若m1 m2 （2）非弹性碰撞 在实际发生的碰撞中，机械能要有一部分转化为内能，这样的碰撞称为非弹性碰撞，所以在非弹性碰撞中，碰撞结束时的总动能要小于碰撞前的总动能．其规律可表示为： m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 特点：这类问题能量（动能）损失最多，即：碰撞后总机械能小于碰撞前的总机械能，但动量是守恒。 （3）完全非弹性碰撞 这类