高中物理碰撞与动量守恒自然界中守恒定律粤教.pptx

一、守恒与不变一、守恒与不变1能能量守恒：是物理学中最重要的物理量之一，而且具有 的形式，各种形式的能量可以相互转化但总能量 2动量守恒：动量守恒定律通常是对 的物体所构成的系统而言的适用于 的运动，因此常用来推断系统在发生碰撞前后运动状态的 3 守 恒 定 律 的 本 质，就 是 某 种 物 理 量 保 持 不 变 能 量 守 恒 是 对 应 着 变换中的不变性；动量守恒是对应着 变换中的不变性能量各种各样不变相互作用任何形式变化某种时间某种空间第1页/共20页二、守恒与对称二、守恒与对称1对对称的本质：具有某种不变性守恒与对称性之间有着必然的联系2自然界应该是和谐对称的，在探索未知的物理规律的时候，允许以普遍的对称性作为指引第2页/共20页预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题问题1问题问题2问题问题3第3页/共20页一、爆炸类问题一、爆炸类问题解解决爆炸类问题时，要抓住以下三个特征：1动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的动量守恒2动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，因此爆炸后系统的总动能增加3位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后，物体仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动第4页/共20页第5页/共20页第6页/共20页二、滑块滑板模型二、滑块滑板模型1把把滑块、滑板看作一个整体，摩擦力为内力，则在光滑水平面上滑块和滑板组成的系统动量守恒2由于摩擦生热，把机械能转化为内能，则系统机械能不守恒应结合能量守恒求解问题3注意滑块若不滑离木板，最后二者具有共同速度第7页/共20页【例例2】如如图1所示，在光滑的水平面上有一质量为M的长木板，以速度v0向右做匀速直线运动，将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点，这时小铁块相对地面速度为零，小铁块相对木板向左滑动由于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，已知它们之间的动摩擦因数为，求：图1(1)小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大？(2)它们相对静止时，小铁块与A点距离多远？(3)在全过程中有多少机械能转化为内能？第8页/共20页第9页/共20页第10页/共20页三、子弹打木块类模型三、子弹打木块类模型1子子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于外力，系统动量守恒2在子弹打木块过程中摩擦生热，则系统机械能不守恒，机械能向内能转化系统损失的机械能等于阻力乘于相对位移即Efs相对3若子弹不穿出木块，则二者最后有共同速度，机械能损失最多第11页/共20页【例例3】一一质量为M的木块放在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以初速度v0水平飞来打进木块并留在其中，设木块与子弹的相互作用力为f.试求：(1)子弹、木块相对静止时的速度v.(2)系统损失的机械能、系统增加的内能分别为多少？(3)子弹打进木块的深度l深为多少？第12页/共20页第13页/共20页第14页/共20页第15页/共20页四、弹簧类模型四、弹簧类模型1对对于弹簧类问题，在作用过程中，若系统合外力为零，满足动量守恒2整个过程涉及到弹性势能、动能、内能、重力势能的转化，应用能量守恒定律解决此类问题3注意：弹簧压缩最短时，弹簧连接的两物体速度相等，此时弹簧最短，具有最大弹性势能第16页/共20页【例例4】两两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图2所示B与C碰撞后二者会粘在一起运动则在以后的运动中：图2(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？(2)系统中弹性势能的最大值是多少？第17页/共20页第18页/共20页第19页/共20页感谢您的欣赏第20页/共20页