高中物理 第16章 动量守恒定律本章整合课件 新人教选修35.ppt

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1、本章整合2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2专题一专题二1.动动量定理中物体所受合外力的冲量等于量定理中物体所受合外力的冲量等于该过该过程中物体程中物体动动量的量的变变化量化量,它是一个矢量方程式。它是一个矢量方程式。2.动动能定理中物体所受合外力做的功等于能定理中物体所受合外力做的功等于该过该过程中物体程中物体动动能的能的改改变变量量,它是一个它是一个标标量方程式。量方程式。3.在研究力作用下物体的运在研究力作用下物体的运动过动过程中程中,涉及的物理量有涉及的物理量有F,x,m,v,W,Ek等等,一般考一般考虑应虑应用用动动能定理。若涉及的物理量有能定理。若涉及的物理量有

2、F,t,m,v,I,p等等,一般考一般考虑应虑应用用动动量定理。量定理。2021/8/11 星期三3专题一专题二【例题1】在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力F乙推这一物体,当恒力F乙作用时间与恒力F甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J。求:(1)恒力F甲、恒力F乙作用结束时物体的速度关系;(2)恒力F甲、恒力F乙做的功。解析:如图所示,物体在力F甲作用下,t时间内由A运动到B,距离为l,过B后撤去恒力F甲,用反向作用力F乙作用,又经t时间物体由B经C回到A,设在B点速度为v1,回到A点速度为v3。2021/8/

3、11 星期三4专题一专题二2021/8/11 星期三5专题一专题二2021/8/11 星期三6专题一专题二变式训练1如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I的作用后开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EkA为8.0J,小物块的动能EkB为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小;(2)木板的长度L。2021/8/11 星期三7专题一专题二解析:(1)设水平向右为正方向,由动量定

4、理有I=mAv0,代入数据解得v0=3.0m/s。(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA,B在A上滑行的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,由动量定理有-(FBA+FCA)t=mAvA-mAv0,FABt=mBvB,其中FAB=-FBA,FCA=(mA+mB)g。设A、B相对于C的位移大小分别为xA和xB,由动能定理有动量与动能之间的关系为木板A的长度为L=xA-xB,代入数据解得L=0.50 m。答案:(1)3.0 m/s(2)0.50 m2021/8/11 星期三8专题一专题二2021/8/11 星期三9专题一专题二解决相互作用物体系统的

5、临界问题时,应处理好下面两个方面的问题:1.寻找临界状态题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态。2.挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中,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。2021/8/11 星期三10专题一专题二3.常常见类见类型型(1)涉及涉及弹弹簧簧类类的的临临界界问题问题对对于由于由弹弹簧簧组组成的系成的系统统,在物体在物体间发间发生相互作用的生相互作用的过过程中程中,当当弹弹簧被簧被压缩压缩到最短或拉伸到最到最短或拉伸到最长时长时,弹弹簧两端的两个物体的速度必然簧两端的两个物体的速度必然相等。相等。(2)涉及相互

6、作用涉及相互作用边边界的界的临临界界问题问题在物体滑上斜面在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上斜面放在光滑水平面上)的的过过程中程中,由于物体由于物体间间弹弹力的作用力的作用,斜面在水平方向上将做加速运斜面在水平方向上将做加速运动动,物体滑到斜面上最物体滑到斜面上最高点的高点的临临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体到物体到达斜面达斜面顶顶端端时时,在在竖竖直方向上的分速度等于零。直方向上的分速度等于零。(3)子子弹弹打木打木块类块类的的临临界界问题问题:子子弹刚弹刚好好击击穿木穿木块块的的临临界条件界条件为为子子弹弹穿出穿出时时的速度与木

7、的速度与木块块的速度相同的速度相同,子子弹弹位移位移为为木木块块位移与木位移与木块块厚度之和。厚度之和。2021/8/11 星期三11专题一专题二【例题2】如图所示,光滑水平面上停放一个木箱和小车,木箱质量为m,小车和人总质量为m0,m0m=41,人以速率v沿水平方向将木箱推出,木箱被挡板以原速反弹回来以后,人接住木箱再以同样大小的速度v第二次推出木箱,木箱又被原速反弹,问人最多能推几次木箱?解析:选木箱、人和小车组成的系统为研究对象,取向右为正方向。设第n次推出木箱后人与小车的速度为vn,第n次接住后速度为vn,则由动量守恒定律可知:2021/8/11 星期三12专题一专题二2021/8/11 星期三13专题一专题二变式训练2如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为 。开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动;现将C无初速度地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞后以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?2021/8/11 星期三14专题一专题二2021/8/11 星期三15专题一专题二2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17