《高中物理 第1章 動量守恒研究 第6講 動量和能量觀點的綜合應(yīng)用課件 魯科版選修35》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第1章 動量守恒研究 第6講 動量和能量觀點的綜合應(yīng)用課件 魯科版選修35(31頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章第6講習(xí)題課動量和能量觀點的綜合應(yīng)用目標(biāo)定位1.進一步熟練應(yīng)用動量守恒定律的解題方法.2.綜合應(yīng)用動量和能量觀點解決力學(xué)問題.1 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3 對點練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識記點撥解決力學(xué)問題的三個基本觀點1.力的觀點:主要應(yīng)用 定律和運動學(xué)公式相結(jié)合求解,常涉及受力,加速或勻變速運動的問題.2.動量的觀點:主要應(yīng)用 定理或 守恒定律求解.常涉及物體的受力和 問題,以及相互作用的物體系問題.3.能量的觀點:在涉及單個物體的受力和位移問題時,常用 定理分析;在涉及物體系內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化問題時,常用 定律.牛頓運動動量動量時間動能能量的轉(zhuǎn)化和守恒課
2、堂講義 理解深化探究一、爆炸類問題解決爆炸類問題時,要抓住以下三個特征:1.動量守恒:由于爆炸是在極短的時間內(nèi)完成的,爆炸物體間的相互作用力遠大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統(tǒng)的動量守恒.2.動能增加:在爆炸過程中,由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動能,因此爆炸后系統(tǒng)的總動能增加.3.位置不變:爆炸的時間極短,因而作用過程中,物體產(chǎn)生的位移很小,一般可忽略不計,可以認(rèn)為爆炸后,物體仍然從爆炸的位置以新的動量開始運動.例1從某高度自由下落一個質(zhì)量為M的物體,當(dāng)物體下落h時,突然炸裂成兩塊,已知質(zhì)量為m的一塊碎片恰能沿豎直方向回到開始下落的位置,求:(1)剛炸裂時另一塊碎片的速度;爆炸時
3、動量守恒:Mvmv(Mm)v方向豎直向下(2)爆炸過程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈片的動能?二、滑塊滑板模型1.把滑塊、滑板看作一個整體,摩擦力為內(nèi)力,則在光滑水平面上滑塊和滑板組成的系統(tǒng)動量守恒.2.由于摩擦生熱,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則系統(tǒng)機械能不守恒.應(yīng)由能量守恒求解問題.3.注意滑塊若不滑離木板,最后二者具有共同速度.例2如圖1所示,光滑水平面上有A、B兩小車,質(zhì)量分別為mA20 kg,mB25 kg.A車以v03 m/s的初速度向右運動,B車原來靜止,且B車右端放著物塊C,C的質(zhì)量為mC15 kg.A、B相撞且在極短時間內(nèi)連接在一起,不再分開.已知C與B水平上表面間動摩擦因數(shù)為0.2,B車足夠
4、長,求C沿B上表面滑行的長度.(g10 m/s2)圖1解析A、B相撞:由動量守恒得mAv0(mAmB)v1(mAmB)v1(mAmBmC)v三、子彈打木塊模型1.子彈打木塊的過程很短暫,認(rèn)為該過程內(nèi)力遠大于外力,則系統(tǒng)動量守恒.2.在子彈打木塊過程中摩擦生熱,則系統(tǒng)機械能不守恒,機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化.3.若子彈不穿出木塊,則二者最后有共同速度,機械能損失最多.例3如圖2所示,在水平地面上放置一質(zhì)量為M的木塊,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v射入木塊(未穿出),若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為,求:(1)子彈射入后,木塊在地面上前進的距離;解析因子彈未射出,故此時子彈與木塊的速度相同,而系統(tǒng)的機械能損失為初
5、、末狀態(tài)系統(tǒng)的動能之差.圖2設(shè)子彈射入木塊時,二者的共同速度為v,取子彈的初速度方向為正方向,則有:mv(Mm)v,二者一起沿地面滑動,前進的距離為s,由動能定理得:(2)射入的過程中,系統(tǒng)損失的機械能.解析射入過程中的機械能損失四、彈簧類模型1.對于彈簧類問題,在作用過程中,系統(tǒng)合外力為零時,滿足動量守恒.2.整個過程常涉及到彈性勢能、動能、內(nèi)能、重力勢能等的相互轉(zhuǎn)化,應(yīng)用能量守恒定律解決此類問題.3.注意:彈簧壓縮至最短時,彈簧連接的兩物體速度相等,此時彈簧具有最大彈性勢能.例4兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v6 m/s的速度在光滑的水平地
6、面上運動,質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖3所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.則在以后的運動中:(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?解析當(dāng)A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大.由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒有(mAmB)v(mAmBmC)vABC,圖3答案3 m/s(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?解析B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為vBC,設(shè)物塊A、B、C速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep,根據(jù)能量守恒答案12 J對點練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋爆炸類問題1.一顆質(zhì)量為30 g的彈丸在距地面高20 m時僅有水平速度v10 m/s爆炸成
7、為A、B兩塊,其中A的質(zhì)量為10 g,速度方向水平且與v方向相同,大小為vA100 m/s,求:(1)爆炸后A、B落地時的水平距離多大?解析爆炸時動量守恒,有mvmAvA(mmA)vB代入數(shù)據(jù)得:vB35 m/s得t2 ssAvAt1002 m200 msBvBt352 m70 m落地時水平距離ssAsB270 m答案270 m(2)爆炸過程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能?解析爆炸過程中轉(zhuǎn)化的動能答案60.75 J滑塊一滑板類模型2.一質(zhì)量為M、長為l的長方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,mm,故v方向水平向右.(2)A、B之間的動摩擦因數(shù).解析A與B之間因摩擦產(chǎn)生熱量QmgL子彈打木塊類模型3.如圖5所示,在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M1 kg的靜止木塊,一質(zhì)量為m10 g的子彈以v0200 m/s水平速度射向木塊,穿出后子彈的速度變?yōu)関1100 m/s,求木塊和子彈所構(gòu)成的系統(tǒng)損失的機械能.圖5答案149.5 J彈簧類模型4.如圖6所示,木塊A、B的質(zhì)量均為2 kg,置于光滑水平面上,B與一輕質(zhì)彈簧的一端相連,彈簧的另一端固定在豎直擋板上,當(dāng)A以4 m/s的速度向B撞擊時,由于有橡皮泥而粘在一起運動,那么彈簧被壓縮到最短時,彈簧具有的彈性勢能大小為()圖6A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J答案B