高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律本章整合課件 新人教選修35

1、2021/8/11 星期三1本章整合2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3專題一專題二1.動(dòng)量定理中物體所受合外力的沖量等于該過程中物體動(dòng)量的變化量,它是一個(gè)矢量方程式。2.動(dòng)能定理中物體所受合外力做的功等于該過程中物體動(dòng)能的改變量,它是一個(gè)標(biāo)量方程式。3.在研究力作用下物體的運(yùn)動(dòng)過程中,涉及的物理量有F,x,m,v,W,Ek等,一般考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。若涉及的物理量有F,t,m,v,I,p等,一般考慮應(yīng)用動(dòng)量定理。2021/8/11 星期三4專題一專題二【例題1】 在光滑水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力F甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換成相反方向的水平恒力F乙推這一物體,

2、當(dāng)恒力F乙作用時(shí)間與恒力F甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,此時(shí)物體的動(dòng)能為32 J。求:(1)恒力F甲、恒力F乙作用結(jié)束時(shí)物體的速度關(guān)系;(2)恒力F甲、恒力F乙做的功。解析:如圖所示,物體在力F甲作用下,t時(shí)間內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B,距離為l,過B后撤去恒力F甲,用反向作用力F乙作用,又經(jīng)t時(shí)間物體由B經(jīng)C回到A,設(shè)在B點(diǎn)速度為v1,回到A點(diǎn)速度為v3。2021/8/11 星期三5專題一專題二2021/8/11 星期三6專題一專題二2021/8/11 星期三7專題一專題二變式訓(xùn)練1如圖所示,質(zhì)量mA為4.0 kg的木板A放在水平面C上,木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.24,木板右端放著質(zhì)量mB為

3、1.0 kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn)),它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板突然受到水平向右的12 Ns的瞬時(shí)沖量I的作用后開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)小物塊滑離木板時(shí),木板的動(dòng)能EkA為8.0 J,小物塊的動(dòng)能EkB為0.50 J,重力加速度取10 m/s2,求:(1)瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度v0的大小;(2)木板的長度L。2021/8/11 星期三8專題一專題二解析:(1)設(shè)水平向右為正方向,由動(dòng)量定理有I=mAv0,代入數(shù)據(jù)解得v0=3.0 m/s。(2)設(shè)A對(duì)B、B對(duì)A、C對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的大小分別為FAB、FBA和FCA,B在A上滑行的時(shí)間為t,B離開A時(shí)A和B的速度分別為vA和vB,由動(dòng)量定理有-(FBA+F

4、CA)t=mAvA-mAv0,FABt=mBvB,其中FAB=-FBA,FCA=(mA+mB)g。設(shè)A、B相對(duì)于C的位移大小分別為xA和xB,由動(dòng)能定理有動(dòng)量與動(dòng)能之間的關(guān)系為木板A的長度為L=xA-xB,代入數(shù)據(jù)解得L=0.50 m。答案:(1)3.0 m/s(2)0.50 m2021/8/11 星期三9專題一專題二2021/8/11 星期三10專題一專題二解決相互作用物體系統(tǒng)的臨界問題時(shí),應(yīng)處理好下面兩個(gè)方面的問題:1.尋找臨界狀態(tài)題設(shè)情景中看是否有相互作用的兩物體相距最近、恰好滑離、避免相碰和物體開始反向運(yùn)動(dòng)等臨界狀態(tài)。2.挖掘臨界條件在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問題中,臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的

5、相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系。2021/8/11 星期三11專題一專題二3.常見類型(1)涉及彈簧類的臨界問題對(duì)于由彈簧組成的系統(tǒng),在物體間發(fā)生相互作用的過程中,當(dāng)彈簧被壓縮到最短或拉伸到最長時(shí),彈簧兩端的兩個(gè)物體的速度必然相等。(2)涉及相互作用邊界的臨界問題在物體滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的過程中,由于物體間彈力的作用,斜面在水平方向上將做加速運(yùn)動(dòng),物體滑到斜面上最高點(diǎn)的臨界條件是物體與斜面沿水平方向具有共同的速度,物體到達(dá)斜面頂端時(shí),在豎直方向上的分速度等于零。(3)子彈打木塊類的臨界問題:子彈剛好擊穿木塊的臨界條件為子彈穿出時(shí)的速度與木塊的速度相同,子彈位移為木塊位移與木塊厚度之和

6、。2021/8/11 星期三12專題一專題二【例題2】 如圖所示,光滑水平面上停放一個(gè)木箱和小車,木箱質(zhì)量為m,小車和人總質(zhì)量為m0,m0m=41,人以速率v沿水平方向?qū)⒛鞠渫瞥?木箱被擋板以原速反彈回來以后,人接住木箱再以同樣大小的速度v第二次推出木箱,木箱又被原速反彈,問人最多能推幾次木箱?解析:選木箱、人和小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取向右為正方向。設(shè)第n次推出木箱后人與小車的速度為vn,第n次接住后速度為vn,則由動(dòng)量守恒定律可知:2021/8/11 星期三13專題一專題二2021/8/11 星期三14專題一專題二變式訓(xùn)練2如圖所示,滑塊A、C質(zhì)量均為m,滑塊B質(zhì)量為 。開始時(shí)A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng);現(xiàn)將C無初速度地放在A上,并與A粘合不再分開,此時(shí)A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn)。若B與擋板碰撞后以原