《物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 習(xí)題課 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 粵教版選修3-5》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 習(xí)題課 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 粵教版選修3-5（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、習(xí)題課動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用習(xí)題課動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 目標(biāo)定位目標(biāo)定位1.加加深對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解深對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解.2.進(jìn)一步練習(xí)使進(jìn)一步練習(xí)使用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題1動(dòng)量守恒定律成立的條件動(dòng)量守恒定律成立的條件動(dòng)動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是量守恒定律的研究對(duì)象是 的物體組成的系統(tǒng)，其的物體組成的系統(tǒng)，其成立的條件可理解為：成立的條件可理解為：(1)理想條件：理想條件： (2)實(shí)際條件：實(shí)際條件： (3)近似條件：系統(tǒng)所受近似條件：系統(tǒng)所受 比相互作用的比相互作用的 小得多，外力小得多，外力的作用可以被忽略的作用可以被忽略(4)推廣條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但在推廣

2、條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但在 ，系統(tǒng)不受外力或所受的外力之和為零，則系統(tǒng)在系統(tǒng)不受外力或所受的外力之和為零，則系統(tǒng)在 上上動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒相互作用相互作用系統(tǒng)不受外力系統(tǒng)不受外力系統(tǒng)所受合外力為零系統(tǒng)所受合外力為零外力外力內(nèi)力內(nèi)力某一方向某一方向這一方向這一方向2動(dòng)量守恒定律的五性動(dòng)量守恒定律的五性動(dòng)動(dòng)量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一它量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意其：是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意其： 性、性、 性、性、 性、性、 性、性、 性性系統(tǒng)系統(tǒng)矢量矢量相對(duì)相對(duì)同時(shí)同時(shí)普適普適預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中預(yù)習(xí)

3、完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題問(wèn)題1問(wèn)題問(wèn)題2問(wèn)題問(wèn)題3一、動(dòng)量守恒條件及守恒對(duì)象的選取一、動(dòng)量守恒條件及守恒對(duì)象的選取1動(dòng)動(dòng)量守恒定律成立的條件：量守恒定律成立的條件：(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零；系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零；(2)系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力；系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力；(3)系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力的合力為系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力的合力為0或該或該方向上內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力方向上內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力2動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)選擇多個(gè)物體組成的動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)選擇多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí)，必須合理選擇系統(tǒng)，再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，系統(tǒng)

4、時(shí)，必須合理選擇系統(tǒng)，再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，分清內(nèi)力與外力，然后判斷所選系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒分清內(nèi)力與外力，然后判斷所選系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒的條件的條件【例【例1】 (多選多選)質(zhì)質(zhì)量為量為M和和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒的滑塊用輕彈簧連接，以恒定速度定速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖1所示，碰撞時(shí)間極短，在此過(guò)所示，碰撞時(shí)間極短，在此過(guò)程中，下列情況可能發(fā)生的是程中，下列情況可能發(fā)生的是()圖圖1AM、m0、m速度均發(fā)生變化，碰后分別為速度均發(fā)生變化，碰后分別為v1、v2、v3，且，且滿足滿

5、足(Mm0)vMv1mv2m0v3Bm0的速度不變，的速度不變，M和和m的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)関1和和v2，且滿足，且滿足MvMv1mv2Cm0的速度不變，的速度不變，M和和m的速度都變?yōu)榈乃俣榷甲優(yōu)関，且滿足，且滿足Mv(Mm)vDM、m0、m速度均發(fā)生變化，速度均發(fā)生變化，M和和m0的速度都變?yōu)榈乃俣榷甲優(yōu)関1，m的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)関2，且滿足，且滿足(Mm0)v(Mm0)v1mv2答案答案BC解析解析M和和m碰撞時(shí)間極短，在極短的時(shí)間內(nèi)彈簧形變極小，碰撞時(shí)間極短，在極短的時(shí)間內(nèi)彈簧形變極小，可忽略不計(jì)，因而可忽略不計(jì)，因而m0在水平方向上沒(méi)有受到外力作用，動(dòng)量在水平方向上沒(méi)有受到外力作用

6、，動(dòng)量不變不變(速度不變速度不變)，可以認(rèn)為碰撞過(guò)程中，可以認(rèn)為碰撞過(guò)程中m0沒(méi)有參與，只涉及沒(méi)有參與，只涉及M和和m，由于水平面光滑，彈簧形變極小，所以，由于水平面光滑，彈簧形變極小，所以M和和m組成組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，兩者碰撞后可能具有共同速度，的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，兩者碰撞后可能具有共同速度，也可能分開(kāi)，所以只有也可能分開(kāi)，所以只有B、C正確正確二、單一方向動(dòng)量守恒問(wèn)題二、單一方向動(dòng)量守恒問(wèn)題1動(dòng)動(dòng)量守恒定律的適用條件是普遍的，當(dāng)系統(tǒng)所受的合外量守恒定律的適用條件是普遍的，當(dāng)系統(tǒng)所受的合外力不為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒，但是不少情況下，力不為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒，但是不少情

7、況下，合外力在某個(gè)方向上的分量卻為零，那么在該方向上系合外力在某個(gè)方向上的分量卻為零，那么在該方向上系統(tǒng)的動(dòng)量分量就是守恒的統(tǒng)的動(dòng)量分量就是守恒的2分析該方向上對(duì)應(yīng)過(guò)程的初、末狀態(tài)，確定初、末狀態(tài)分析該方向上對(duì)應(yīng)過(guò)程的初、末狀態(tài)，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量的動(dòng)量3選取恰當(dāng)?shù)膭?dòng)量守恒的表達(dá)式列方程選取恰當(dāng)?shù)膭?dòng)量守恒的表達(dá)式列方程【例【例2】如如圖圖2所示，一輛砂車的總質(zhì)量為所示，一輛砂車的總質(zhì)量為M，靜止于光滑，靜止于光滑的水平面上一個(gè)質(zhì)量為的水平面上一個(gè)質(zhì)量為m的物體的物體A以速度以速度v落入砂車中，落入砂車中，v與水平方向成與水平方向成角，求物體落入砂車后砂車的速度角，求物體落入砂車后砂車的速度v

8、.圖圖2三、多物體、多過(guò)程動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用三、多物體、多過(guò)程動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用對(duì)對(duì)于由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，由于物體較多，作用過(guò)程于由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，由于物體較多，作用過(guò)程較為復(fù)雜，這時(shí)往往要根據(jù)作用過(guò)程中的不同階段，將較為復(fù)雜，這時(shí)往往要根據(jù)作用過(guò)程中的不同階段，將系統(tǒng)內(nèi)的物體按作用的關(guān)系分成幾個(gè)小系統(tǒng)，對(duì)不同階系統(tǒng)內(nèi)的物體按作用的關(guān)系分成幾個(gè)小系統(tǒng)，對(duì)不同階段、不同的小系統(tǒng)準(zhǔn)確選取初、末狀態(tài)，分別列動(dòng)量守段、不同的小系統(tǒng)準(zhǔn)確選取初、末狀態(tài)，分別列動(dòng)量守恒定律方程求解恒定律方程求解【例【例3】如如圖圖3所示，所示，A、B兩個(gè)木塊質(zhì)量分別為兩個(gè)木塊質(zhì)量分別為2 kg與與0.9 kg，A、B

9、與水平地面間接觸光滑，上表面粗糙，與水平地面間接觸光滑，上表面粗糙，A、B靜止質(zhì)量為靜止質(zhì)量為0.1 kg的鐵塊以的鐵塊以10 m/s的速度從的速度從A的左端向的左端向右滑動(dòng)，最后鐵塊與右滑動(dòng)，最后鐵塊與B的共同速度大小為的共同速度大小為0.5 m/s，求：，求：圖圖3(1)A的最終速度；的最終速度；(2)鐵塊剛滑上鐵塊剛滑上B時(shí)的速度時(shí)的速度答案答案(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s解析解析(1)選鐵塊和木塊選鐵塊和木塊A、B為一系統(tǒng)，為一系統(tǒng)，由系統(tǒng)總動(dòng)量守恒得：由系統(tǒng)總動(dòng)量守恒得：mv(MBm)vBMAvA可求得：可求得：vA0.25 m/s(2)設(shè)鐵塊剛滑上設(shè)鐵塊剛滑上B時(shí)的

10、速度為時(shí)的速度為v，此時(shí)，此時(shí)A、B的速度均為的速度均為vA0.25 m/s.由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：mvmv(MAMB)vA可求得：可求得：v2.75 m/s.借題發(fā)揮處理多物體、多過(guò)程動(dòng)量守恒應(yīng)注意的問(wèn)題借題發(fā)揮處理多物體、多過(guò)程動(dòng)量守恒應(yīng)注意的問(wèn)題(1)正方向的選取正方向的選取(2)研究對(duì)象的選取，是取哪幾個(gè)物體為系統(tǒng)研究對(duì)象的選取，是取哪幾個(gè)物體為系統(tǒng)(3)研究過(guò)程的選取，應(yīng)明確哪個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒研究過(guò)程的選取，應(yīng)明確哪個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練兩兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止站在人靜止站在A車上，兩車靜止

11、，如圖車上，兩車靜止，如圖4所示當(dāng)這個(gè)人從所示當(dāng)這個(gè)人從A車車跳到跳到B車上，接著又從車上，接著又從B車跳回車跳回A車并與車并與A車保持相對(duì)靜止，則車保持相對(duì)靜止，則A車的速率車的速率 ()圖圖4A等于零等于零 B小于小于B車的速率車的速率C大于大于B車的速率車的速率 D等于等于B車的速率車的速率答案答案B四、動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問(wèn)題分析四、動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問(wèn)題分析在在動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用中，常常會(huì)遇到相互作用的兩物動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用中，常常會(huì)遇到相互作用的兩物體相距最近、避免相碰和物體開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)等臨界問(wèn)體相距最近、避免相碰和物體開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)等臨界問(wèn)題分析臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是尋找臨界狀

12、態(tài)，臨界狀態(tài)的題分析臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是尋找臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)的出現(xiàn)是有條件的，這個(gè)條件就是臨界條件臨界條件往出現(xiàn)是有條件的，這個(gè)條件就是臨界條件臨界條件往往表現(xiàn)為某個(gè)往表現(xiàn)為某個(gè)(或某些或某些)物理量的特定取值在與動(dòng)量相物理量的特定取值在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問(wèn)題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速關(guān)的臨界問(wèn)題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系，這些特定關(guān)系的判斷是求解這度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系，這些特定關(guān)系的判斷是求解這類問(wèn)題的關(guān)鍵類問(wèn)題的關(guān)鍵【例【例4】如如圖圖5所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他的冰車總質(zhì)量共為戲，

13、甲和他的冰車總質(zhì)量共為M30 kg，乙和他的冰車總質(zhì)量，乙和他的冰車總質(zhì)量也是也是30 kg.游戲時(shí)，甲推著一個(gè)質(zhì)量為游戲時(shí)，甲推著一個(gè)質(zhì)量為m15 kg的箱子和他一起的箱子和他一起以以v02 m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速率迎面滑來(lái)，為了的速度滑行，乙以同樣大小的速率迎面滑來(lái)，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處，乙迅速避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處，乙迅速抓住若不計(jì)冰面摩擦抓住若不計(jì)冰面摩擦圖圖5(1)若甲將箱子以速度若甲將箱子以速度v推出，甲的速度變?yōu)槎嗌伲客瞥?，甲的速度變?yōu)槎嗌伲?用字母表用字母表示示)(2)設(shè)乙抓住迎面滑來(lái)的速度為設(shè)乙抓住迎面滑來(lái)的速度為v的箱子后反向運(yùn)動(dòng)，乙抓住的箱子后反向運(yùn)動(dòng)，乙抓住箱子后的速度變?yōu)槎嗌伲肯渥雍蟮乃俣茸優(yōu)槎嗌伲?用字母表示用字母表示)(3)若甲、乙最后不相撞，甲、乙的速度應(yīng)滿足什么條件？箱若甲、乙最后不相撞，甲、乙的速度應(yīng)滿足什么條件？箱子被推出的速度至少多大？子被推出的速度至少多大？