第七章 第4講 動(dòng)量守恒的三類模型-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)課件

【目標(biāo)要求】1.會(huì)用動(dòng)量守恒觀點(diǎn)分析反沖運(yùn)動(dòng)和人船模型.2.會(huì)用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)分析計(jì)算“子彈打木塊”“滑塊—木板”模型的有關(guān)問題．第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型mv人

－Mv船

＝0x人＋x船＝L第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型tttmx人

－Mx船

＝0mM得：x人=x船=

1.基本規(guī)律第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型1.基本規(guī)律2.種類x物x斜mx物

－Mx斜

＝0x物+x斜

＝

mV物cosa

－MV斜

＝0v物v斜動(dòng)量守恒：能量守恒：

mgh=第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型1.基本規(guī)律2.種類3.反沖運(yùn)動(dòng):在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)各部分向相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型二.滑塊木板模型

mV0=(m+M)V共得:Q=并聯(lián)質(zhì)量

相對(duì)速度的平方1.類完全非彈性碰撞mV0=mV1+MV2

2.類非彈性碰撞Q=Ff·?x小木塊會(huì)掉下來第4講動(dòng)量守恒的“三類模型”一.人船模型二.滑塊木板模型三.子彈木塊模型1.嵌入木塊mV0=(m+M)V共

得:Q=FfS=2.穿出木塊mV0=mV1+MV2

Q=Ff·dd例1一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1000m/s.設(shè)火箭(包括燃料)質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次.(1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)第三次噴出氣體后，火箭的速度為多大？考向1反沖運(yùn)動(dòng)解：設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3，

以火箭和三次噴出的氣體為研究對(duì)象，(2)運(yùn)動(dòng)第1s末，火箭的速度為多大？解：發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次，以火箭和20次噴出的氣體為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得：(M－20m)v20－20mv＝0，例2有一只小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(重一噸左右).一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船.用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L.已知他的自身質(zhì)量為m，水的阻力不計(jì)，則船的質(zhì)量為（

）考向2人船模型B1.(滑塊—斜面中的人船模型)如圖1所示，一個(gè)傾角為α的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M，頂端高度為h.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物塊，沿光滑斜面下滑，當(dāng)小物塊從斜面頂端自由下滑到底端時(shí)，斜面體在水平面上移動(dòng)的距離是()跟進(jìn)訓(xùn)練12C12解析m與M組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)m在水平方向上對(duì)地位移大小為x1，M在水平方向上對(duì)地位移大小為x2，以水平向左為正方向，2.(豎直方向上的人船模型)如圖2所示，氣球下面有一根長繩，一個(gè)質(zhì)量為m1＝50kg的人抓在氣球下方，氣球和長繩的總質(zhì)量為m2＝20kg，長繩的下端剛好和水平面接觸，當(dāng)靜止時(shí)人離地面的高度為h＝5m.如果這個(gè)人開始沿繩向下滑，當(dāng)滑到繩下端時(shí)，他離地面的高度是(可以把人看成質(zhì)點(diǎn))()A.5m

B.3.6mC.2.6m

D.8mB12例3一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平打進(jìn)木塊并留在其中，設(shè)子彈與木塊之間的相互作用力為Ff.則：(1)子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度是多少？(2)子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長？(3)子彈、木塊相互作用過程中子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度分別是多少？(2)Fft＝Mv－0解:(1)mv0＝(M＋m)v例3一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平打進(jìn)木塊并留在其中，設(shè)子彈與木塊之間的相互作用力為Ff.則：(4)系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能分別是多少？(5)要使子彈不射出木塊，木塊至少多長？3.(子彈打木塊模型)如圖3所示，相距足夠遠(yuǎn)且完全相同的兩個(gè)木塊，質(zhì)量均為3m，靜止放置在光滑水平面上，質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入木塊，穿出第一塊木塊時(shí)速度變?yōu)?/p>

v0，已知木塊的長為L，設(shè)子彈在木塊中所受的阻力恒定，試求：(1)子彈穿出第一塊木塊后，第一個(gè)木塊的速度大小v以及子彈在木塊中所受阻力大小.跟進(jìn)訓(xùn)練3.(子彈打木塊模型)如圖3所示，相距足夠遠(yuǎn)且完全相同的兩個(gè)木塊，質(zhì)量均為3m，靜止放置在光滑水平面上，質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入木塊，穿出第一塊木塊時(shí)速度變?yōu)?/p>

v0，已知木塊的長為L，設(shè)子彈在木塊中所受的阻力恒定，試求：(2)子彈在第二塊木塊中與該木塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.跟進(jìn)訓(xùn)練則子彈不能打穿第二塊木塊，設(shè)子彈與第二塊木塊共同速度為v共，例4

(2019·河南九師聯(lián)盟質(zhì)檢)如圖4所示，在光滑水平面上有B、C兩個(gè)木板，B的上表面光滑，C的上表面粗糙，B上有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m.A、B以相同的初速度v向右運(yùn)動(dòng)，C以速度v向左運(yùn)動(dòng).B、C的上表面等高，二者發(fā)生完全非彈性碰撞但并不粘連，碰撞時(shí)間很短.A滑上C后恰好能到達(dá)C的中間位置，C的長度為L，不計(jì)空氣阻力.求：(1)木板C的最終速度大小；解:設(shè)水平向右為正方向，B、C碰撞過程中動(dòng)量守恒，A滑到C上，A、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有：3mv＋mv1＝(3m＋m)v22mv－mv＝(2m＋m)v1(2)木板C與物塊A之間的摩擦力的大小Ff；根據(jù)能量關(guān)系可知，在A、C相互作用過程中，木板C與物塊A之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為(3)物塊A滑上木板C之后，在木板C上做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.在A、C相互作用過程中，以C為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得Fft＝mv2－mv14.(滑塊—木板模型)如圖5所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止.物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t；跟進(jìn)訓(xùn)練解:(1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒：m2v0＝(m1＋m2)v物塊動(dòng)量定理－Fft