第03节动量守恒定律在碰撞中的应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 动量守恒定律,在碰撞中的应用,碰撞的特征：,（,1,）时间短,（,2,）作用力变化快,（,3,）其他外力可以忽略不计,一般地，除两个物体撞击外，像爆炸类问题也可看作碰撞模型,知识回顾,三种碰撞,（,1,）弹性碰撞,特点：,动量守恒,，机械能守恒,（,2,）非弹性碰撞,特点：,动量守恒,，机械能不守恒,（,3,）完全非弹性碰撞,特点：,动量守恒,，机械能不守恒,知识回顾,解读动量守恒,（,1,）,内容,：,物体在碰撞时，如果系统所受合外力为 零，则系统总动量为零。,（,2,）表达式及含义：,（,3,）,动量守恒的条件,1,、系统不受外力,(,理想化,),。,2,、系统所受合外力为零,3,、系统受外力的合力虽不为零，但系统,外力比内力小得多,，如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来要小得多,且作用,时间极短,可以忽略不计。,4,、系统所受外力的合力虽不为零，但在,某个方向上所受合外力为零,，则系统在这个方向上动量守恒。,讨论：下面的例子动量守恒吗？,（,1,）在光滑的水平面上，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统,（,2,）剪短细绳，弹簧恢复原长的过程中，,AB,组成的系统3),水中的两球（上球为,木,球，下为,铁,球）在水中匀速下降，细绳断裂后，两球组成的系统,（,4,）木块沿光滑固定斜面由静止下滑的过程中，木块和斜面组成的系统,7,、如图，小车放在光滑的水平面上，将,小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小,车，那么在以后的过程中（）,A.,小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒,B.,小球向左摆动时,小车则向右运动,且系统动量守恒,C.,小球向左摆到最高点,小球的速度,为零而小车速度不为零,D.,在任意时刻,小球和小车在水平方,向的动量一定大小相等、方向相反,D,反思：,系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。,课堂练习,运用动量守恒定律解决问题的方法,（,1,）选对象,（,2,）判是否满足守恒条件,（,3,）选方向,（,4,）列守恒方程、求解,做一做,例,1,：甲乙质量相等的两人手牵手站在冰面上，原一起以,3,米,/,秒的速度前进,，突然甲对乙用力推开，使得乙以,5,米,/,秒的继续前进，问乙的速度如何？,例,2,：质量为,3kg,飞行的炮弹飞到最高点后（速度为,10,米,/,秒,），突然炸成,2,kg,和,1kg,的,AB,两块，已知,A,的速度为,30,米,/,秒，问,B,的运动情况？,例,3,：,质量为,M,的小车，以速度 在光滑的地面上前进，车上站着一个质量,m,的人，问：当人以对车的速度 向,前,水平跳出后，车的速度为多大？,问题一：讨论,这位同学解对题了吗,?,例：,质量为,M,的小车，以速度 在光滑的地面上前进，车上站着一个质量,m,的人，问：当人以对车的速度 向,后,水平跳出后，车的速度为多大？,解法,1,：设人跳出瞬间车速为,，则此时车的动量为,，根据动量守恒定律有,（,M+m,）,=,解锝：,V=,解法,2,：设人跳出瞬间车速为,v,，,此时车的动量为,，人的动量为,根据动量守恒定律有：（,M+m,）,=+,解锝,:,解法,3,：,设车前进的方向为正方向，人跳车后，车的动量 为,人的动量为,-m ,根据动量守恒定律有,:,解得：,解法,4,：,设车前进的方向为正方向，人跳车后，车的动量为,人的动量为,根据动量守恒定律有,:,解得：,1,、研究对象：,系统性,，即相互作用的物体的全体,2,、,同一性,：动量守恒定律中的所有速度是对同一参照物的（一般对地）,3,、,同时性,和,矢量性,：注意同一时刻,(,瞬时性,),系统内各物体的方向。,动量守恒定律运用的注意点,问题,2,：做一做,例,2,：质量为,1kg,的物体从高处自由下落，下落,5m,是正好落在以,5m/s,的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有沙子，车与沙的总质量,4kg,，地面光滑，则车后来的速度为多少？,解：设物体下落,5m,时的速度为 ，由机械能守恒：,解得：,取车运动的方向为正方向，根据动量守恒定律有,:,解得：,错在哪？说明什么问题,?,例,2,：质量为,1kg,的物体从高处自由下落，下落,5m,是正好落在以,5m/s,的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有沙子，车与沙的总质量,4kg,，地面光滑，则车后来的速度为多少？,视野拓展,（,1,）清楚模型,（,2,）从能的角度处理问题,例,1,：,如图所示，两个质量 20 g、80 g的小球，用等长的细线悬挂在O点悬挂 的细线处于竖直状态，悬挂 的细线处于伸直状态且与竖直方向成37角现将 由静止释放，与 碰撞后粘在一起若线长L1 m，重力加速度g10 m/s2，取sin 370.6，cos 370.8，求：,(1)碰撞前瞬间 的速度 ；,(2)碰撞中损失的机械能E.,例,2,：,质量均为,2kg,的物体,A,、,B,，在,B,物体上固定一轻弹簧,则,A,以速度,6m/s,碰上弹簧并和速度为,3m/s,的,B,相碰,则碰撞中,AB,相距最近时,AB,的速度为多少,?,弹簧获得的最大弹性势能为多少？,例,3,：,质量为,M,的木板静止在光滑的水平面上，一质量为,m,的木块（可视为质点）以初速度,V,0,向右滑上木板并停在,M,上，木板与木块间的动摩擦因数为,，求：木板的最大速度？机械能守恒吗？,m,M,V,0,（,3,）动量守恒定律的,临界问题,（,1,）光滑水平面上的,A,物体以速度,V,0,去撞击静止的,B物体，,A,、,B,物体相距最近时，两物体速度如何？,(,此时弹簧最短，其压缩量最大,),。,（,2,）物体,A,以速度,V,0,滑到静止在光滑水平面上的小车,B,上，当,A,在,B,上滑行的距离最远时，,A,、,B,两物体的速度如何？,A,B,V,0,（,3,）质量为,M,的滑块静止在光滑水平面 上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一质量为,M,的小球以速度,V,0,向滑块滚来，设小球不能越过滑块，则小球到达滑块上的最高点时，两物体的速度又如何？,。,速度问题,相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相距恰,“,最近,”,、相距恰,“,最远,”,或恰上升到,最高点,”,等一类临界问题，求解的关键都是,“,速度相等,”,。,例：,质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与水平面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块冲来，设小球不能越过滑块，求小球到达最高点时的速度？,v0,m,M,做一做,例,(2013高考山东卷，38题)如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止，A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C发生碰撞求A与C碰撞后瞬间A的速度大小,