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1、习题课:动量守恒定律的应用第十六章动量守恒定律学习目标1.进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件.2.进一步熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法和步骤.典例精析达标检测一、一、动量守恒条件的量守恒条件的扩展展应用用典例精析1.动量守恒定律成立的条件:(1)系统不受外力或所受外力的合力为零;(2)系统的内力远大于外力;(3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0.2.动量守恒定律的研究对象是系统.研究多个物体组成的系统时,必须合理选择系统,再对系统进行受力分析.分清系统的内力与外力,然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件.图1例例1如图1所示,质量为0.5 kg的小球在离车底面高度20
2、m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,小车的底面上涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,若小球在落在车的底面前瞬间的速度是25 m/s,则当小球和小车相对静止时,小车的速度是(g10 m/s2)()A.5 m/s B.4 m/sC.8.5 m/s D.9.5 m/s解析答案例例2一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为31.不计质量损失,取重力加速度g10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()解析答案求解这类问题时应注意:(1)正确分析作用过程中各物体状态
3、的变化情况;(2)分清作用过程中的不同阶段,并按作用关系将系统内的物体分成几个小系统,既要符合守恒条件,又方便解题.(3)对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态,分别列动量守恒方程.二、多物体、多二、多物体、多过程程动量守恒定律的量守恒定律的应用用例例3如图2所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,求:图2(1)A的最终速度大小;解析解析选铁块和木块A、B为一系统,取水平向右为正方向,由系统总动量守恒得:mv(MBm)vBMAvA
4、可求得:vA0.25 m/s答案答案0.25 m/s解析答案(2)铁块刚滑上B时的速度大小.图2解析解析设铁块刚滑上B时的速度为v,此时A、B的速度均为vA0.25 m/s.由系统动量守恒得:mvmv(MAMB)vA可求得v2.75 m/s答案答案2.75 m/s解析答案图3针对训练如图3所示,光滑水平面上有三个木块A、B、C,质量分别为mAmC2m、mBm.A、B用细绳连接,中间有一压缩的弹簧(弹簧与木块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三木块速度恰好相同,求B与C碰撞前B的速度.解析答案三、三、动量守恒定
5、律量守恒定律应用中的用中的临界界问题分析分析分析临界问题的关键是寻找临界状态,在动量守恒定律的应用中,常常出现相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向等临界状态,其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,这些特定关系的判断是求解这类问题的关键.例例3如图4所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量共为M30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量为m15 kg的箱子和他一起以v02 m/s 的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住.若不计冰面摩擦.图4解析答案(
6、1)若甲将箱子以速度v推出,甲的速度变为多少?(用字母表示).(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动,乙抓住箱子后的速度变为多少?(用字母表示)图4解析答案解解析析箱子和乙作用的过程动量守恒,以箱子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mvMv0(mM)v2解得v2答案答案返回(3)若甲、乙最后不相撞,则箱子被推出的速度至少多大?图4解析答案解析解析甲、乙不相撞的条件是v1v2其中v1v2为甲、乙恰好不相撞的条件.即 ,代入数据得v5.2 m/s.所以箱子被推出的速度为5.2 m/s时,甲、乙恰好不相撞.答案答案5.2 m/s1.(多选)如图5所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜
7、面光滑,现有一个小球从斜面顶端由静止释放,在小球下滑的过程中,以下说法正确的是()达标检测123解析答案A.斜面和小球组成的系统动量守恒B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C.斜面向右运动D.斜面静止不动图542.如图6所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后()图6解析答案A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.物体的最终速度为,向右D.物体的最终速度为,向右12343.质量为M2 kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止放着质量为mA2 kg的物体A(可视为质点),如图7所示.一颗质量为mB20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后,速度变为100 m/s,最后物体A仍静止在小平板车上,取g10 m/s2.求平板车最后的速度大小.图7解析答案12344.如图8所示,甲车的质量是2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg的小物体,乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10 m/s2)解析答案图8返回1234本课结束更多精彩内容请登录:
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