动量和能量的综合应用.ppt

动量和能量的综合应用

AB物体与物体间的相互作用动量守恒定律主要内容：1如图所示，质量为m的小物块以v0的初速度滑上一块原来静止在光滑水平面上的木板，木板质量为M，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，木板长度为L,假设小物块刚好能到达木板的最右端求（1）小物块与木板的最终的速度。（2）滑块与木板刚好相对静止时木板的位移。（3）此过程中因摩擦增加的内能。（4）作出木板M和滑块m的速度时间图像(M﹥m)V0Mm分析与解法：（1）对小物块和木板由动量守恒定律得mv0=(m+M)v1v1=mv0/(m+M)μmgSM=（3）由能量的观点得：Q1=μmgL（2）对木板由动能定理得SMSmLV0V1tVt10小结：在相互作用时，系统动量守恒机械能不守恒，系统热能的增加量等于系统机械能的减少量，练习1如图6所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上。一个质量为m的小滑块以初速度Vo从木板的左端向右滑上木板。滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图7所示.某同学根据图象作出如下一些判断：A．滑块与木板间始终存在相对运动；B．滑块始终未离开木板；C．滑块的质量大于木板的质量；D．在t1时刻滑块从木板上滑出。图7V0VOtt1图6V0Mm分析与解法：从图7中可以看出，滑块与木板始终没有达到共同速度，所以滑块与木板间始终存在相对运动；又因木板的加速度较大，所以滑块的质量大于木板的质量；因在t1时刻以后，滑块和木板都做匀速运动，所以在t1时刻滑块从木板上滑出。即选项ACD正确。2、在光滑的水平面上，有一木板足够长，左端有一静止的物块m，物块与木板的摩擦因数为μ,质量为m0的子弹以初速度V0打击物块，留在其内，最后与木板有共同速度(1)、求最后的共同速度v(2)、求物块m在木板上移动的距离smv0m0M变式：当小物块m在木板的右端静止时，子弹打击木板，木板足够长，（1）求最后的共同速度；（2）求小物块在木板上移动的距离s;mv0m0M3光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图2所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为J时，物块A的速度是m/s。AB图2CV0分析与解：本题是一个“三体二次作用”问题：“三体”为A、B、C三物块。“二次作用”过程为第一次是B、C二物块发生短时作用，而A不参加，这过程动量守恒而机械能不守恒；第二次是B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用，这过程动量守恒机械能也守恒。对于第一次B、C二物块发生短时作用过程，设B、C二物块发生短时作用后的共同速度为VBC，则据动量守恒定律得：对于第二次B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用，设发生持续作用后的共同速度为V，则据动量守恒定律和机械能守恒定律得：由式(1)、（2）、（3）可得：当弹簧的弹性势能达到最大为EP=12J时，物块A的速度V=3m/s。小结：由以上几个多个物体相互作用的问题，我们看出，解题时必须分清物理过程，动量和能量相结合