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動(dòng)量單元復(fù)習(xí)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課件優(yōu)秀課件物理選修3-5人教版第十六章動(dòng)量單元復(fù)習(xí)(共64張PPT)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課件優(yōu)秀課件物理選修3-5人教版第十六章動(dòng)量單元復(fù)習(xí)(共64張PPT)動(dòng)量單元復(fù)習(xí)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課動(dòng)量基本規(guī)律動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律基本概念動(dòng)量沖量能量基本概念彈性勢(shì)能重力勢(shì)能勢(shì)能動(dòng)能功率功基本規(guī)律機(jī)械能守恒定律動(dòng)能定理電勢(shì)能功能原理一、動(dòng)量和能量概述動(dòng)量基本規(guī)律動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律基本概念動(dòng)量二、兩個(gè)定理1、動(dòng)量定理:

動(dòng)量定理:F合t=Δp,描述的是“力在時(shí)間上的積累效果”——改變物體的動(dòng)量;該式是矢量式,即動(dòng)量的變化方向與合沖量的方向相同。動(dòng)能定理:F合S=ΔEK,描述的是“力在空間上積累效果”——改變物體的動(dòng)能;該式是標(biāo)量式。2、動(dòng)能定理:I合=Δp

或F合t=mv2-mv1W合=ΔEK或F合S=mv22/2-mv12/2

用動(dòng)量定理、動(dòng)能定理解題關(guān)鍵:(1)正確地分析研究對(duì)象的受力(2)準(zhǔn)確地分析物體的運(yùn)動(dòng)。

對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)量定理分析受力只分析系統(tǒng)外力;對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)能定理分析受力不僅分析系統(tǒng)外力,還要考試系統(tǒng)內(nèi)力做功,一般指系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功。二、兩個(gè)定理1、動(dòng)量定理:動(dòng)量定理:F合t=Δp1、鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計(jì),陷入泥中的阻力為重力的n倍,求(1)鋼珠在空中下落的高度H與陷入泥中的深度h的比值H∶h=?(2)鋼珠在空中下落的時(shí)間T與陷入泥中的時(shí)間t的比值T∶t=?

(1)對(duì)鋼球運(yùn)動(dòng)全過程,由動(dòng)能定理mg(H+h)-nmgh=0

H+h=nh

∴H:h=n-1

(2)對(duì)鋼球運(yùn)動(dòng)全過程,由動(dòng)量定理

mg(T+t)-nmgt=0

T+t=nt

∴T:t=n-1例與練析與解1、鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計(jì),2、在水平面上有兩個(gè)完全相同的物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),用水平恒力F1和F2(F1>F2)分別作用在A、B上一段時(shí)間后撤去,A、B最后都停下,已知A、B運(yùn)動(dòng)的總位移相等。則關(guān)于F1和F2的沖量大小P1與P2,下列說法中正確的是()(A)P1<P2

(B)P1>P2(C)P1=P2

(D)以上情況都有可能對(duì)每個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的全過程,動(dòng)量變化為零,因而合外力的沖量為零。即

P1—ft1=0,P2—ft2=0

例與練析與解要比較P1、P2,只需比較A、B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t1、t2.

2、在水平面上有兩個(gè)完全相同的物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),用水平在同一個(gè)速度—時(shí)間圖象上作出兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象,因?yàn)镕1>F2,開始A的加速度大于B的加速度,都撤去外力作用后,A、B的加速度相同,運(yùn)動(dòng)圖線平行,如圖所示。

析與解由于A、B兩個(gè)物體的總位移相等,則兩個(gè)圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積也應(yīng)相同,從而很容易確定:B所用時(shí)間t2要長則ft1<ft2,即P1<P2

在同一個(gè)速度—時(shí)間圖象上作出兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象,因?yàn)镕1>F3、在北戴河旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB1

(均可看作斜面).甲、乙兩名旅游者分別乘兩個(gè)相同完全的滑沙撬從A點(diǎn)由靜止開始分別沿AB1

和AB滑下,最后都停在水平沙面BC上,如圖所示.設(shè)滑沙撬和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢(shì)坐在滑沙撬上不動(dòng).則下列說法中正確的是

()A.甲在B點(diǎn)的速率一定大于乙在B1點(diǎn)的速率B.甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程C.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移D.甲在B點(diǎn)的動(dòng)能一定大于乙在B1點(diǎn)的動(dòng)能例與練3、在北戴河旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道A4、如圖所示,三塊完全相同的木塊固定在水平地面上,設(shè)速度為v0子彈穿過木塊時(shí)受到的阻力一樣,子彈可視為質(zhì)點(diǎn),子彈射出木塊C時(shí)速度變?yōu)関0/2.求:(1)子彈穿過A和穿過B時(shí)的速度v1=?v2=?(2)子彈穿過三木塊的時(shí)間之比t1∶t2∶t3=?V0ABC(1)由動(dòng)能定理:f·3l=mv02/2

-m(v0/2)

2/2f·2l=mv02/2

-mv22/2f·l=mv02/2

-mv12/2例與練析與解4、如圖所示,三塊完全相同的木塊固定在水平地面上,設(shè)速度為v(2)由動(dòng)量定理:ft1=mv0-mv1ft2=mv1–mv2ft3=mv2–mv0/2析與解(2)由動(dòng)量定理:ft1=mv0-mv1ft25、光滑水平桌面上有兩個(gè)相同的靜止木塊,槍沿兩個(gè)木塊連線方向以一定的初速度發(fā)射一顆子彈,子彈分別穿過兩個(gè)木塊。假設(shè)子彈穿過兩個(gè)木塊時(shí)受到的阻力大小相同,忽略重力和空氣阻力的影響,那么子彈先后穿過兩個(gè)木塊的過程中

()(A)子彈兩次損失的動(dòng)能相同(B)每個(gè)木塊增加的動(dòng)能相同(C)因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同(D)每個(gè)木塊移動(dòng)的距離不相同例與練5、光滑水平桌面上有兩個(gè)相同的靜止木塊,槍沿兩個(gè)木塊連線方向在同一個(gè)速度時(shí)間圖象上作出子彈和木塊的運(yùn)動(dòng)圖象,如圖所示。析與解從圖象可知,子彈的運(yùn)動(dòng)圖線與木塊的運(yùn)動(dòng)圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于木塊的長度L,兩次應(yīng)相同,但子彈第二次穿過木塊時(shí)初速度小,因而時(shí)間長;木塊第二次的位移大,木塊增加的動(dòng)能多;子彈損失的動(dòng)能的動(dòng)能也多。設(shè)木塊的長度為L,子彈穿過木塊過程中對(duì)木塊的作用力為f。子彈穿過木塊過程中,子彈和木塊阻力組成的系統(tǒng)克服阻力做功為fL,所以兩次系統(tǒng)損失的動(dòng)能相同,因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同。在同一個(gè)速度時(shí)間圖象上作出子彈和木塊的運(yùn)動(dòng)圖象,如圖所示。6、如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上,其上表面的左端有一質(zhì)量為m的物體以初速度v0,開始在木板上向右滑動(dòng),那么:()(A)若M固定,則m對(duì)M的摩擦力做正功,M對(duì)m的摩擦力做負(fù)功;(B)若M固定,則m對(duì)M的摩擦力不做功,M對(duì)m的摩擦力做負(fù)功;(C)若M自由移動(dòng),則m和M組成的系統(tǒng)中摩擦力做功的代數(shù)和為零;(D)若M自由移動(dòng),則m克服摩擦力做的功等于M增加的動(dòng)能和轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能之和。例與練6、如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上,其上表面的7、如圖所示,質(zhì)量為M的火箭,不斷向下噴出氣體,使它在空中保持靜止,火箭質(zhì)量可以認(rèn)為不變。如果噴出氣的速度為v,則火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()(A)Mgv;(B)Mgv;(C)Mv2;(D)無法確定.對(duì)氣體:FΔt=Δmv

對(duì)火箭:F=Mg對(duì)氣體:

PΔt=Δmv2/2

=FΔtv/2∴P=Fv/2=Mgv/2例與練析與解7、如圖所示,質(zhì)量為M的火箭,不斷向下噴出氣體,使它在空中保三、兩個(gè)守恒定律1、動(dòng)量守恒定律:公式:p=p

′或Δp1=-Δp2或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

成立條件—(1)系統(tǒng)不受外力或合外力為零;(2)系統(tǒng)所受合外力不為零,但沿某個(gè)方向的合外力為零,則系統(tǒng)沿該方向的動(dòng)量守恒;(3)系統(tǒng)所受合外力不為零,但合外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短,如爆炸或瞬間碰撞等。

動(dòng)量守恒定律表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′是矢量式,解題時(shí)要先規(guī)定正方向。各速度是相對(duì)于同一個(gè)慣性參考系的速度。v1

、v2必須是作用前同一時(shí)刻的速度,v1'

、v2'必須是作用后同一時(shí)刻的速度。三、兩個(gè)守恒定律1、動(dòng)量守恒定律:成立條件—(1三、兩個(gè)守恒定律2、機(jī)械能守恒定律:公式:E=E′或ΔEp=-ΔEk或成立條件——只有重力(或彈簧的彈力)做功。

如果除了重力(或彈簧的彈力)做功以外,還有其它力做功W非,機(jī)械能不守恒;機(jī)械能變化ΔE=W非

特別要指出,系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功Wf=-fS相,這里分兩種情況:(1)若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作單向運(yùn)動(dòng),S相為相對(duì)位移大??;(2)若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作往返運(yùn)動(dòng),S相為相對(duì)路程。三、兩個(gè)守恒定律2、機(jī)械能守恒定律:成立條件——只有重力(或8、如圖示的裝置中,木塊與水平面的接觸是光滑的,子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng)),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中()A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒例與練析與解子彈射入木塊過程系統(tǒng)要克服介質(zhì)阻力做功,機(jī)械能不守恒;整個(gè)過程墻壁對(duì)彈簧有向右的彈力,系統(tǒng)合外力不為0,動(dòng)量不守恒。8、如圖示的裝置中,木塊與水平面的接觸是光滑的,子彈沿水平CABD滑塊m從A滑到B的過程,物體與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B.滑塊滑到B點(diǎn)時(shí),速度大小等于C.滑塊從B運(yùn)動(dòng)到D的過程,系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能都不守恒D.滑塊滑到D點(diǎn)時(shí),物體的速度等于09、如圖示:質(zhì)量為M的滑槽靜止在光滑的水平面滑槽的AB部分是半徑為R的1/4的光滑圓弧,BC部分是水平面,將質(zhì)量為m的小滑塊從滑槽的A點(diǎn)靜止釋放,沿圓弧面滑下,并最終停在水平部分BC之間的D點(diǎn),則()例與練CABD滑塊m從A滑到B的過程,物體與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒10、一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩和質(zhì)量為50kg的小車以5m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),若小孩以相對(duì)于車4m/s的水平速度從小車的尾部跳下后,小車的速度多大?v2為小孩跳下車后小車的速度,以小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律例與練析與解注意:要把小孩跳下車后的速度轉(zhuǎn)化為對(duì)地速度V人對(duì)地=V人對(duì)車+

V車對(duì)地=V1+

V2且V1=-4m/s10、一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩和質(zhì)量為50kg的小車以5m11、一個(gè)不穩(wěn)定的原子核、質(zhì)量為M,開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)、放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子后反沖,已知放出粒子的動(dòng)能為E0,則反沖核的動(dòng)能為()(A)E0(B)(C)(D)例與練析與解又由動(dòng)量守恒:p-p0=011、一個(gè)不穩(wěn)定的原子核、質(zhì)量為M,開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)、放出12、一個(gè)人坐在光滑的冰面的小車上,人與車的總質(zhì)量為M=70kg,當(dāng)他接到一個(gè)質(zhì)量為m=20kg以速度v=5m/s迎面滑來的木箱后,立即以相對(duì)于自己u=5m/s的速度逆著木箱原來滑行的方向推出,求小車獲得的速度。v=5m/sM=70kgm=20kgu=5m/s整個(gè)過程動(dòng)量守恒,但是速度u為相對(duì)于人的速度,規(guī)定木箱原來滑行的方向?yàn)檎较驅(qū)φ麄€(gè)過程由動(dòng)量守恒定律,mv=MV+mv箱對(duì)地=MV+m(u+

V)

V=2.2m/s方向跟木箱原來滑行的方向相同例與練析與解12、一個(gè)人坐在光滑的冰面的小車上,人與車的總質(zhì)量為M=7013、甲乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車的總質(zhì)量共為M=30kg,乙和他的冰車的總質(zhì)量也是30kg.游戲時(shí),甲推著一質(zhì)量為m=15km的箱子,和他一起以大小為v0=2m/s的速度滑行.乙以同樣大小的速度迎面滑來.為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子到乙處時(shí)乙迅速把它抓?。舨挥?jì)冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相對(duì)于地面)將箱子推出,才能避免和乙相碰?V0=2m/s乙甲V0=2m/s例與練13、甲乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車的V0=2m/s乙甲V0=2m/s甲、乙不相撞的臨界條件是速度相同。對(duì)甲、乙和箱由動(dòng)量守恒定律(向右為正)(M+M+m)V1=(M+m-M)V0V0=2m/sVxv1甲乙

對(duì)甲和箱(向右為正)v1v1甲乙

對(duì)乙和箱(向右為正)VX=5.2m/sV1=0.4m/s析與解(M+m)V0=MV1+mvx-MV0+mvx=(M+m)V1V0=2m/s乙甲V0=2m/s甲、乙不相撞的臨界條件是速度14、平直的軌道上有一節(jié)車廂,車廂以12m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻與一質(zhì)量為其一半的靜止的平板車掛接時(shí),車廂頂邊緣上一個(gè)小鋼球向前滾出,如圖所示,平板車與車廂頂高度差為1.8m,設(shè)平板車足夠長,求鋼球落在平板車上何處?(g取10m/s2)v0例與練14、平直的軌道上有一節(jié)車廂,車廂以12m/s的速度做勻速直兩車掛接時(shí),因掛接時(shí)間很短,可以認(rèn)為小鋼球速度不變,以兩車為對(duì)象,由動(dòng)量守恒Mv0=(M+M/2)v∴v=2v0/3=8m/s鋼球落到平板車上所用時(shí)間為t時(shí)間內(nèi)平板車移動(dòng)距離s1=vt=4.8mt時(shí)間內(nèi)鋼球水平飛行距離s2=v0t=7.2m則鋼球距平板車左端距離x=s2-s1=2.4m。v0析與解兩車掛接時(shí),因掛接時(shí)間很短,可以認(rèn)為小鋼球速度不變,以兩車為15、質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,如圖所示,當(dāng)t=0時(shí),兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的小物體A、B都以大小為v0=7m/s。方向相反的水平速度,同時(shí)從小車板面上的左右兩端相向滑動(dòng)。到它們?cè)谛≤嚿贤V够瑒?dòng)時(shí),沒有相碰,A、B與車間的動(dòng)摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:(1)A在車上剛停止滑動(dòng)時(shí),A和車的速度大?。?)A、B在車上都停止滑動(dòng)時(shí)車的速度及此時(shí)車運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間。(3)畫出小車運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。

例與練15、質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,如(1)當(dāng)A和B在車上都滑行時(shí),析與解A向右減速,B向左減速,小車向右加速,所以首先是A物塊速度減小到與小車速度相等。設(shè)A減速到與小車速度大小相等時(shí),所用時(shí)間為t1,其速度大小為v1,則:v1=v0-aAt1

μmAg=mAaB

v1=a車t1

μmAg-μmBg=Ma

則v1=1.4m/st1=2.8s(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mAv0-mBv0=(M+mA+mB)v

總動(dòng)量向右,

當(dāng)A與小車速度相同時(shí),A與車之間將不會(huì)相對(duì)滑動(dòng)了。設(shè)再經(jīng)過t2時(shí)間小物體A與B、車速度相同,則:-v=v1-aBt2

μmBg=mAaB

則t2=1.2s則v=1m/s則A、B在車上都停止滑動(dòng)時(shí),車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=t1+t2=4.0s(1)當(dāng)A和B在車上都滑行時(shí),析與解A向右減速,B向左減速析與解(3)作小車運(yùn)動(dòng)圖象,首先要分析小車的運(yùn)動(dòng)過程;再求出各個(gè)過程的初末速度和經(jīng)歷的時(shí)間。由(1)可知t1=2.8s時(shí),小車的速度為v1=1.4m/s,在0~t1時(shí)間內(nèi)小車做勻加速運(yùn)動(dòng)。在t1~t2時(shí)間內(nèi)小車做勻減速運(yùn)動(dòng),4s末速度為v=1.0m/s,小車的速度—時(shí)間圖如圖所示:析與解(3)作小車運(yùn)動(dòng)圖象,首先要分析小車的運(yùn)動(dòng)過程;再求出碰撞的分類

完全彈性碰撞

——?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能不損失(質(zhì)量相同,交換速度)完全非彈性碰撞——?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能損失最大。(以共同速度運(yùn)動(dòng))非完全彈性碰撞—?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能有損失。碰撞后的速度介于上面兩種碰撞的速度之間.四、碰撞中的動(dòng)量守恒和能量守恒碰撞的分類完全彈性碰撞——?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能不損失四、碰(1)小球m1滑到的最大高度(2)小球m1從斜面滑下后,二者速度(3)若m1=m2小球m1從斜面滑下后,二者速度16、如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量為m1=2kg的小球以v0=2m/s的初速?zèng)_向質(zhì)量為m2=6kg靜止的足夠高的光滑的斜劈體,斜劈體與水平面接觸處有一小段光滑圓弧。求:例與練v0m1m2(1)小球m1滑到的最大高度16、如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量(1)以向右為正,對(duì)上升過程水平方向由動(dòng)量守恒h=0.15m

V=m1V0

/(m1+m2)=0.5m/s對(duì)系統(tǒng)上升過程由機(jī)械能守恒析與解(2)以向右為正,對(duì)系統(tǒng)全過程由動(dòng)量守恒m1V0=

(m1+m2)V對(duì)系統(tǒng)全過程由機(jī)械能守恒(1)以向右為正,對(duì)上升過程水平方向由動(dòng)量守恒h=0.15m析與解聯(lián)立以上兩式,可得(3)若m1=m2注意m1=m2交換速度。m1<m2,v1<0m1反向。析與解聯(lián)立以上兩式,可得(3)若m1=m2注意m1=m17、如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在光滑的水平桿上,在A下面用足夠長的細(xì)繩掛一質(zhì)量為M的物體B。一個(gè)質(zhì)量為m0的子彈C以v0速度射入B并留在B中,求B上升的最大高度。例與練v0C17、如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在光滑的水平桿上,在A向左為正,對(duì)B、C碰撞由動(dòng)量守恒得析與解向左為正,對(duì)A、B、C全過程水平方向由動(dòng)量守恒得對(duì)A、B、C上升過程由機(jī)械能守恒得注意:對(duì)A、B、C全過程由機(jī)械能守恒嗎?向左為正,對(duì)B、C碰撞由動(dòng)量守恒得析與解向左為正,對(duì)A、B、18、在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),取向右為正方向,兩球的動(dòng)量分別為pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如圖所示。若兩球發(fā)生正碰,則碰后兩球的動(dòng)量變化量ΔpA、ΔpB可能是()A、ΔpA=3kgm/s,ΔpB=3kgm/sB、ΔpA=-3kgm/s,ΔpB=3kgm/sC、ΔpA=3kgm/s,ΔpB=-3kgm/sD、ΔpA=-10kgm/s,ΔpB=10kgm/s例與練18、在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),由A、B碰撞動(dòng)量守恒析與解由A、B位置關(guān)系,碰后ΔpA<0,ΔpB>0可以排除選項(xiàng)A排除選項(xiàng)C設(shè)A、B的質(zhì)量分別為mA、mB設(shè)ΔpA=-10kgm/s,ΔpB=10kgm/s則碰后pA=-5kgm/s,pB=17kgm/s則碰后VA=-5/mA

,VB=17/mB則碰后A、B總動(dòng)能為而碰前A、B總動(dòng)能為很明顯碰后A、B總動(dòng)能大于碰前A、B總動(dòng)能,不可能,排除D,選B。由A、B碰撞動(dòng)量守恒析與解由A、B位置關(guān)系,碰后ΔpA<0,19、質(zhì)量為m=20Kg的物體,以水平速度v0=5m/s的速度滑上靜止在光滑水平面上的小車,小車質(zhì)量為M=80Kg,物體在小車上滑行L=4m后相對(duì)小車靜止。求:

(1)物體與小車間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

(2)物體相對(duì)小車滑行的時(shí)間內(nèi),小車在地面上運(yùn)動(dòng)的距離。v0mMVLS由動(dòng)量守恒定律V=1m/s物體與小車由動(dòng)能定理-μmgL=(m+M)V2/2-mv02/2

∴μ=0.25對(duì)小車

μmgS=MV2/2∴S=0.8m例與練析與解(m+M)V=mv0v0mM19、質(zhì)量為m=20Kg的物體,以水平速度v0=5m/s的速20、如圖,長木板ab的b端固定一檔板,木板連同檔板的質(zhì)量為M=4.0kg,a、b間距離s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)令小物塊以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑動(dòng),直到和檔板相撞。碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板。求碰撞過程中損失的機(jī)械能。S=2mabMmv0

例與練20、如圖,長木板ab的b端固定一檔板,木板連同檔板的質(zhì)量為設(shè)木板和物塊最后共同的速度為v,由動(dòng)量守恒mv0=(m+M)v①設(shè)全過程損失的機(jī)械能為ΔE,木塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過程損失的機(jī)械能為W=fΔs=2μmgs③注意:Δs為相對(duì)滑動(dòng)過程的總路程碰撞過程中損失的機(jī)械能為析與解設(shè)木板和物塊最后共同的速度為v,由動(dòng)量守恒mv0=(m+21、如圖所示,M=2kg的小車靜止在光滑的水平面上.車面上AB段是長L=1m的粗糙平面,BC部分是半徑R=0.6m的光滑1/4圓弧軌道,今有一質(zhì)量m=1kg的金屬塊靜止在車面的A端.金屬塊與AB面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3.若給m施加一水平向右、大小為I=5N·s的瞬間沖量,(g取10m/s2)求:(1)金屬塊能上升的最大高度h(2)小車能獲得的最大速度V1(3)金屬塊能否返回到A點(diǎn)?若能到A點(diǎn),金屬塊速度多大?MABCROmI∴h=0.53m例與練21、如圖所示,M=2kg的小車靜止在光滑的水平面上.車面上MABCROmII=mv0v0=I/m=5m/s(1)到最高點(diǎn)有共同速度水平V由動(dòng)量守恒定律I=(m+M)V由能量守恒定律∴h=0.53m析與解mv0

2/2=(m+M)V2/2

+μmgL+mghMABCROmII=mv0v0=I/m=5m/MABCROmI思考:若R=0.4m,前兩問結(jié)果如何?(2)當(dāng)物體m由最高點(diǎn)返回到B點(diǎn)時(shí),小車速度V2最大,向右為正,由動(dòng)量守恒定律

I=-mv1+MV1由能量守恒定律解得:V1=3m/s(向右)或v1=-1m/s(向左)析與解mv02/2=mv12/2+MV12/2

+μmgLMABCROmI思考:若R=0.4m,(2)當(dāng)物體m由最高點(diǎn)MABCROmI(3)設(shè)金屬塊從B向左滑行s后相對(duì)于小車靜止,速度為V

,以向右為正,由動(dòng)量守恒I=(m+M)V由能量守恒定律解得:s=16/9m>L=1m能返回到A點(diǎn)由動(dòng)量守恒定律

I=-mv2+MV2由能量守恒定律解得:V2=2.55m/s(向右)

v2=-0.1m/s(向左)析與解mv0

2

/2=(m+M)V2/2+μmg(L+s)mv0

2

/2=mv22/2+MV22/2+2μmgLMABCROmI(3)設(shè)金屬塊從B向左滑行s后相對(duì)于小車靜止與彈簧關(guān)聯(lián)的動(dòng)量和能量問題的解題要點(diǎn):(4)判斷系統(tǒng)全過程動(dòng)量和機(jī)械能是否守恒,如果守恒則對(duì)全對(duì)象全過程用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。若全過程機(jī)械能不守恒,則考慮分過程用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理。(1)首先要準(zhǔn)確地分析每個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力及其變化情況,準(zhǔn)確地判斷每個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)注意確定彈簧是處于伸長狀態(tài)還是壓縮狀態(tài),從而確定物體所受彈簧彈力的方向。五、與彈簧關(guān)聯(lián)的動(dòng)量和能量問題(3)注意臨界狀態(tài):彈簧最長或最短及彈簧恢復(fù)原長狀態(tài)。與彈簧關(guān)聯(lián)的動(dòng)量和能量問題的解題要點(diǎn):(4)判斷系統(tǒng)全過程動(dòng)22、如圖所示,光滑的水平軌道上,有一個(gè)質(zhì)量為M的足夠長長木板,一個(gè)輕彈簧的左端固定在長木板的左端,右端連著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,且物塊與長木板光滑接觸。開始時(shí),m和M均靜止,彈簧處于原長?,F(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2,從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過程中,對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng)(彈簧形變不超過彈性限度),下列說法正確的是()A、由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒B、由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒C、由于F1、F2分別對(duì)m、M做正功,故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增大D、當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),m、M動(dòng)能最大例與練mF1F2M22、如圖所示,光滑的水平軌道上,有一個(gè)質(zhì)量為M的足夠長長由于F1和F2等大反向,對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng),合外力為0,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由于F1和F2分別對(duì)m、M做功,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒析與解mF1F2MFF開始彈簧彈力F小于拉力F1和F2,mF1F2MFF當(dāng)彈簧彈力F大于拉力F1和F2后,m、M分別向右、向左加速運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)彈性勢(shì)能和總動(dòng)能都變大,總機(jī)械能變大。m、M分別向右、向左減速運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)彈性勢(shì)能變大,總動(dòng)能變小,但總機(jī)械能變大。v1v1v2v2由于F1和F2等大反向,對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng),合外力為0所以系統(tǒng)機(jī)械能不是一直變大。當(dāng)m、M速度減為0以后,析與解F1mF2MFFm、M分別向左、向右加速運(yùn)動(dòng),這時(shí)F1和F2分別對(duì)m、M做負(fù)功,系統(tǒng)機(jī)械能變小。討論:(1)系統(tǒng)總動(dòng)能最大時(shí)總機(jī)械能是否最大?彈簧彈力F大小等于拉力F1和F2時(shí)m、M

速度最大,系統(tǒng)總動(dòng)能最大;當(dāng)m、M

速度都為0時(shí)系統(tǒng)總機(jī)械能最大。(2)彈性勢(shì)能最大時(shí),系統(tǒng)的總機(jī)械能是否最大?當(dāng)m、M

速度都為0時(shí)系統(tǒng)總機(jī)械能和彈性勢(shì)能都最大。v1v2所以系統(tǒng)機(jī)械能當(dāng)m、M速度減為0以后,析與解F1mF2MFF23、如圖所示,A、B、C三物塊質(zhì)量均為m,置于光滑水平面上。B、C間夾有原已完全壓緊不能再壓縮的彈簧,兩物塊用細(xì)繩相連,使彈簧不能伸展。物塊A以初速度v0沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng),相碰后,A與B、C粘合在一起,然后連接B、C的細(xì)繩因受擾動(dòng)而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離,脫離彈簧后C的速度為v0.求彈簧所釋放的勢(shì)能ΔE.例與練CV0AB23、如圖所示,A、B、C三物塊質(zhì)量均為m,置于光滑水平面向右為正,對(duì)A、B、C碰撞過程由系統(tǒng)動(dòng)量守恒:析與解CV1ABmv0=3mv1得v1=v0/3當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí),C脫離彈簧,向右為正,對(duì)A、B、C全過程由系統(tǒng)動(dòng)量守恒:mv0=2mv2+mv0

得v2=0對(duì)A、B、C碰撞以后的過程由機(jī)械能守恒:注意:A、B碰撞過程有機(jī)械能損失!V1向右為正,對(duì)A、B、C碰撞過程由系統(tǒng)動(dòng)量守恒:析24、如圖所示,A、B、C三物塊質(zhì)量均為m,置于光滑水平面上。B、C用輕彈簧相連處于靜止?fàn)顟B(tài)。物塊A以初速度v0沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng),相碰后,A與B粘合在一起。求:(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep.(2)以后AB會(huì)不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)?例與練CV0AB24、如圖所示,A、B、C三物塊質(zhì)量均為m,置于光滑水平面先分析AB、C的受力和運(yùn)動(dòng)情況:析與解ABCV1V1↓V2↑V1FFV2ABCABCV1V2ABCV2V1V1↓V2↑V1

↑V2↓V1

↑V2↓V1V2ABCFF小結(jié):(1)兩物體速度相同時(shí),彈簧最短(或最長),彈簧彈性勢(shì)能最大,系統(tǒng)總動(dòng)能最小。(2)彈簧恢復(fù)原長時(shí),兩物體速度分別達(dá)到極限。先分析AB、C的受力和運(yùn)動(dòng)情況:析與解ABCV1(1)向右為正,對(duì)A、B碰撞過程由動(dòng)量守恒:析與解mv0=2mv1得v1=v0/2當(dāng)A、B、C速度相同時(shí),彈簧最短,彈性勢(shì)能最大。向右為正,對(duì)A、B、C全過程由系統(tǒng)動(dòng)量守恒:mv0=3mv

得v=v0/3對(duì)A、B碰撞后到彈簧最短過程由機(jī)械能守恒:注意:A、B碰撞過程有機(jī)械能損失!V1FFV2ABC(1)向右為正,對(duì)A、B碰撞過程由動(dòng)量守恒:析與(2)方法一:以向右為正,設(shè)某時(shí)AB的速度為v’1<0,對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:2mv1=2mv’1+mv’2

此時(shí)系統(tǒng)總動(dòng)能:析與解則總機(jī)械能變大,不可能或設(shè)某時(shí)AB的速度為v’1=0,對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:得v’2>2v1而碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能:2mv1=mv’2

得v’2=2v1此時(shí)系統(tǒng)總動(dòng)能:而碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能:總機(jī)械能變大,則AB的速度不能為0,更不能為負(fù)(2)方法一:以向右為正,設(shè)某時(shí)AB的速度為v’1<0,對(duì)系(2)方法二:彈簧恢復(fù)原長時(shí),兩物體速度達(dá)到極限。求出這時(shí)兩物體的速度。以向右為正,對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:2mv1=2mv’1+mv’2

對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒:析與解則v’1=v1,v’2=0(開始),或v’1=v1/3>0,v’2=4v1/3>0(第一次恢復(fù)原長)當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長后,AB的速度方向仍向右,以后將不可能向左.(2)方法二:彈簧恢復(fù)原長時(shí),兩物體速度達(dá)到極限。求出這時(shí)兩25、光滑的水平軌道上,質(zhì)量分別為m1=1Kg和m2=2Kg的小車A、B用輕彈簧連接靜止,彈簧處于原長?,F(xiàn)使A以速度V0=6m/s沿軌道向右運(yùn)動(dòng),求:(1)當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)A和B的速度(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能例與練ABV025、光滑的水平軌道上,質(zhì)量分別為m1=1Kg和m2=2K(1)以向右方向?yàn)檎?,?duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:m1v0=m1v1+m2v2

對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒:析與解則v1=6m/s,v2=0(開始),或v1=-2m/s,v2=4m/s(2)當(dāng)A、B速度相同時(shí),彈簧壓縮(伸長)量最大,彈簧彈性勢(shì)能最大。以向右方向?yàn)檎瑢?duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:m1v0=(m1+m2)v對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒:

則v

=2m/sABV0(1)以向右方向?yàn)檎?,?duì)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒:m1v026、如圖所示,光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為m1=2Kg和m2=4Kg小車A、B用輕彈簧連接將彈簧壓縮后用細(xì)繩系在A、B上,然后使A、B以速度V0=6m/s沿軌道向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中細(xì)繩突然斷開,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)到原長時(shí),A的速度剛好為0,求:(1)被壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能Ep(2)討論在以后的運(yùn)動(dòng)過程中B有沒有速度為0的時(shí)刻例與練ABV026、如圖所示,光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為m1=2Kg和m27、圖中,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導(dǎo)軌上,彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同的滑塊A,從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行,當(dāng)A滑過距離l1時(shí),與B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng),但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止。滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為l2

,重力加速度為g,求A從P出發(fā)時(shí)的初速度v0l2l1ABP例與練27、圖中,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水l2l1ABP設(shè)A、B質(zhì)量均為m,A剛接觸B時(shí)速度為v1(碰前),對(duì)A碰前由動(dòng)能定理:設(shè)碰后A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2,向左為正,對(duì)A、B碰撞過程由動(dòng)量守恒:mv1=2mv2(2)

碰后A、B先一起向左運(yùn)動(dòng),接著A、B一起被彈回,在彈簧恢復(fù)到原長時(shí),設(shè)A、B的共同速度為v3,在這過程中,彈簧勢(shì)能始末兩態(tài)都為零,對(duì)A、B由動(dòng)能定理:后A、B分離,A單獨(dú)向右滑到P點(diǎn)停下,對(duì)A由動(dòng)能定理:由以上各式,解得:析與解l2l1ABP設(shè)A、B質(zhì)量均為m,A剛接觸B時(shí)速度為v1(碰29、質(zhì)量為M=3kg的小車放在光滑的水平面上,物塊A和B的質(zhì)量為mA=mB=1kg,放在小車的光滑水平底板上,物塊A和小車右側(cè)壁用一根輕彈簧連接起來,不會(huì)分離。物塊A和B并排靠在一起,現(xiàn)用力壓B,并保持小車靜止,使彈簧處于壓縮狀態(tài),在此過程中外力做功135J,如右圖所示。撤去外力,當(dāng)B和A分開后,在A達(dá)到小車底板的最左端位置之前,B已從小車左端拋出。求(1)B與A分離時(shí)A對(duì)B做了多少功?(2)整個(gè)過程中,彈簧從壓縮狀態(tài)開始,各次恢復(fù)原長時(shí),物塊A和小車的速度MABmAmB例與練29、質(zhì)量為M=3kg的小車放在光滑的水平面上,物塊A和B的MABmAmBE0=135J

(1)AB將分離時(shí)彈簧恢復(fù)原長,AB的速度為V0,小車速度為V,對(duì)A、B、M系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得:(mA+mB)V0

-MV=0(mA+mB)V0

2/2+MV2/2=E0即2V0

-3V=0V0

2+1.5V2=135解得V0

=9m/s,V=6m/s∴WA對(duì)B=mBV0

2/2=40.5J析與解MABmAmBE0=135J(1)AB將分離時(shí)彈簧恢復(fù)原VvABM(2)B離開小車后,對(duì)小車和A及彈簧系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得(向右為正)mAv1+MV1=9mAv12/2+MV12/2=E0–40.5即v1+3V1=9v12+3V12=189代入消元得2V12

–9V1-18=0解得v1=13.5m/s,V1=-1.5m/s

或v1=-9m/s,V1=6m/s所以B與A分離時(shí)A對(duì)B做了多少功40.5J(2)彈簧將伸長時(shí)小車和A的速度分別為9m/s,6m/s;將壓縮時(shí)為13.5m/s,1.5m/s析與解VvABM(2)B離開小車后,對(duì)小車和A及彈簧系統(tǒng)由動(dòng)量守恒30、如下圖所示,在水平光滑桌面上放一質(zhì)量為M的玩具小車。在小車的平臺(tái)(小車的一部分)上有一質(zhì)量可以忽略的彈簧,一端固定在平臺(tái)上,另一端用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s一定距離用細(xì)線捆住。用手將小車固定在桌面上,然后燒斷細(xì)線,小球就被彈出,落在車上A點(diǎn),OA=s,如果小車不固定而燒斷細(xì)線,球?qū)⒙湓谲嚿虾翁??設(shè)小車足夠長,球不至落在車外。AsO例與練30、如下圖所示,在水平光滑桌面上放一質(zhì)量為M的玩具小車。在當(dāng)小車固定不動(dòng)時(shí):設(shè)平臺(tái)高h(yuǎn)、小球彈出時(shí)的速度大小為v,則由平拋運(yùn)動(dòng)可知∴

v2=gs2/2h(1)當(dāng)小車不固定時(shí):設(shè)小球彈出時(shí)相對(duì)于地面的速度大小為v

′,車速的大小為V,由動(dòng)量守恒:mv′=MV(2)因?yàn)閮纱蔚目倓?dòng)能是相同的,所以有析與解s=vt當(dāng)小車固定不動(dòng)時(shí):設(shè)平臺(tái)高h(yuǎn)、小球彈出時(shí)的速度大小為v,則由設(shè)小球相對(duì)于小車的速度大小為v″,則設(shè)小球落在車上A′處,由平拋運(yùn)動(dòng)可知:由(1)(2)(3)(4)(5)解得:析與解設(shè)小球相對(duì)于小車的速度大小為v″,則設(shè)小球落在車上A′處動(dòng)量單元復(fù)習(xí)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課件優(yōu)秀課件物理選修3-5人教版第十六章動(dòng)量單元復(fù)習(xí)(共64張PPT)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課件優(yōu)秀課件物理選修3-5人教版第十六章動(dòng)量單元復(fù)習(xí)(共64張PPT)動(dòng)量單元復(fù)習(xí)名師課件公開課課件優(yōu)質(zhì)課課件優(yōu)秀課件ppt精品課動(dòng)量基本規(guī)律動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律基本概念動(dòng)量沖量能量基本概念彈性勢(shì)能重力勢(shì)能勢(shì)能動(dòng)能功率功基本規(guī)律機(jī)械能守恒定律動(dòng)能定理電勢(shì)能功能原理一、動(dòng)量和能量概述動(dòng)量基本規(guī)律動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律基本概念動(dòng)量二、兩個(gè)定理1、動(dòng)量定理:

動(dòng)量定理:F合t=Δp,描述的是“力在時(shí)間上的積累效果”——改變物體的動(dòng)量;該式是矢量式,即動(dòng)量的變化方向與合沖量的方向相同。動(dòng)能定理:F合S=ΔEK,描述的是“力在空間上積累效果”——改變物體的動(dòng)能;該式是標(biāo)量式。2、動(dòng)能定理:I合=Δp

或F合t=mv2-mv1W合=ΔEK或F合S=mv22/2-mv12/2

用動(dòng)量定理、動(dòng)能定理解題關(guān)鍵:(1)正確地分析研究對(duì)象的受力(2)準(zhǔn)確地分析物體的運(yùn)動(dòng)。

對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)量定理分析受力只分析系統(tǒng)外力;對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)能定理分析受力不僅分析系統(tǒng)外力,還要考試系統(tǒng)內(nèi)力做功,一般指系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功。二、兩個(gè)定理1、動(dòng)量定理:動(dòng)量定理:F合t=Δp1、鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計(jì),陷入泥中的阻力為重力的n倍,求(1)鋼珠在空中下落的高度H與陷入泥中的深度h的比值H∶h=?(2)鋼珠在空中下落的時(shí)間T與陷入泥中的時(shí)間t的比值T∶t=?

(1)對(duì)鋼球運(yùn)動(dòng)全過程,由動(dòng)能定理mg(H+h)-nmgh=0

H+h=nh

∴H:h=n-1

(2)對(duì)鋼球運(yùn)動(dòng)全過程,由動(dòng)量定理

mg(T+t)-nmgt=0

T+t=nt

∴T:t=n-1例與練析與解1、鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計(jì),2、在水平面上有兩個(gè)完全相同的物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),用水平恒力F1和F2(F1>F2)分別作用在A、B上一段時(shí)間后撤去,A、B最后都停下,已知A、B運(yùn)動(dòng)的總位移相等。則關(guān)于F1和F2的沖量大小P1與P2,下列說法中正確的是()(A)P1<P2

(B)P1>P2(C)P1=P2

(D)以上情況都有可能對(duì)每個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的全過程,動(dòng)量變化為零,因而合外力的沖量為零。即

P1—ft1=0,P2—ft2=0

例與練析與解要比較P1、P2,只需比較A、B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t1、t2.

2、在水平面上有兩個(gè)完全相同的物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),用水平在同一個(gè)速度—時(shí)間圖象上作出兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象,因?yàn)镕1>F2,開始A的加速度大于B的加速度,都撤去外力作用后,A、B的加速度相同,運(yùn)動(dòng)圖線平行,如圖所示。

析與解由于A、B兩個(gè)物體的總位移相等,則兩個(gè)圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積也應(yīng)相同,從而很容易確定:B所用時(shí)間t2要長則ft1<ft2,即P1<P2

在同一個(gè)速度—時(shí)間圖象上作出兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)圖象,因?yàn)镕1>F3、在北戴河旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB1

(均可看作斜面).甲、乙兩名旅游者分別乘兩個(gè)相同完全的滑沙撬從A點(diǎn)由靜止開始分別沿AB1

和AB滑下,最后都停在水平沙面BC上,如圖所示.設(shè)滑沙撬和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢(shì)坐在滑沙撬上不動(dòng).則下列說法中正確的是

()A.甲在B點(diǎn)的速率一定大于乙在B1點(diǎn)的速率B.甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程C.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移D.甲在B點(diǎn)的動(dòng)能一定大于乙在B1點(diǎn)的動(dòng)能例與練3、在北戴河旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道A4、如圖所示,三塊完全相同的木塊固定在水平地面上,設(shè)速度為v0子彈穿過木塊時(shí)受到的阻力一樣,子彈可視為質(zhì)點(diǎn),子彈射出木塊C時(shí)速度變?yōu)関0/2.求:(1)子彈穿過A和穿過B時(shí)的速度v1=?v2=?(2)子彈穿過三木塊的時(shí)間之比t1∶t2∶t3=?V0ABC(1)由動(dòng)能定理:f·3l=mv02/2

-m(v0/2)

2/2f·2l=mv02/2

-mv22/2f·l=mv02/2

-mv12/2例與練析與解4、如圖所示,三塊完全相同的木塊固定在水平地面上,設(shè)速度為v(2)由動(dòng)量定理:ft1=mv0-mv1ft2=mv1–mv2ft3=mv2–mv0/2析與解(2)由動(dòng)量定理:ft1=mv0-mv1ft25、光滑水平桌面上有兩個(gè)相同的靜止木塊,槍沿兩個(gè)木塊連線方向以一定的初速度發(fā)射一顆子彈,子彈分別穿過兩個(gè)木塊。假設(shè)子彈穿過兩個(gè)木塊時(shí)受到的阻力大小相同,忽略重力和空氣阻力的影響,那么子彈先后穿過兩個(gè)木塊的過程中

()(A)子彈兩次損失的動(dòng)能相同(B)每個(gè)木塊增加的動(dòng)能相同(C)因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同(D)每個(gè)木塊移動(dòng)的距離不相同例與練5、光滑水平桌面上有兩個(gè)相同的靜止木塊,槍沿兩個(gè)木塊連線方向在同一個(gè)速度時(shí)間圖象上作出子彈和木塊的運(yùn)動(dòng)圖象,如圖所示。析與解從圖象可知,子彈的運(yùn)動(dòng)圖線與木塊的運(yùn)動(dòng)圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等于木塊的長度L,兩次應(yīng)相同,但子彈第二次穿過木塊時(shí)初速度小,因而時(shí)間長;木塊第二次的位移大,木塊增加的動(dòng)能多;子彈損失的動(dòng)能的動(dòng)能也多。設(shè)木塊的長度為L,子彈穿過木塊過程中對(duì)木塊的作用力為f。子彈穿過木塊過程中,子彈和木塊阻力組成的系統(tǒng)克服阻力做功為fL,所以兩次系統(tǒng)損失的動(dòng)能相同,因摩擦而產(chǎn)生的熱量相同。在同一個(gè)速度時(shí)間圖象上作出子彈和木塊的運(yùn)動(dòng)圖象,如圖所示。6、如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上,其上表面的左端有一質(zhì)量為m的物體以初速度v0,開始在木板上向右滑動(dòng),那么:()(A)若M固定,則m對(duì)M的摩擦力做正功,M對(duì)m的摩擦力做負(fù)功;(B)若M固定,則m對(duì)M的摩擦力不做功,M對(duì)m的摩擦力做負(fù)功;(C)若M自由移動(dòng),則m和M組成的系統(tǒng)中摩擦力做功的代數(shù)和為零;(D)若M自由移動(dòng),則m克服摩擦力做的功等于M增加的動(dòng)能和轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能之和。例與練6、如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上,其上表面的7、如圖所示,質(zhì)量為M的火箭,不斷向下噴出氣體,使它在空中保持靜止,火箭質(zhì)量可以認(rèn)為不變。如果噴出氣的速度為v,則火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()(A)Mgv;(B)Mgv;(C)Mv2;(D)無法確定.對(duì)氣體:FΔt=Δmv

對(duì)火箭:F=Mg對(duì)氣體:

PΔt=Δmv2/2

=FΔtv/2∴P=Fv/2=Mgv/2例與練析與解7、如圖所示,質(zhì)量為M的火箭,不斷向下噴出氣體,使它在空中保三、兩個(gè)守恒定律1、動(dòng)量守恒定律:公式:p=p

′或Δp1=-Δp2或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

成立條件—(1)系統(tǒng)不受外力或合外力為零;(2)系統(tǒng)所受合外力不為零,但沿某個(gè)方向的合外力為零,則系統(tǒng)沿該方向的動(dòng)量守恒;(3)系統(tǒng)所受合外力不為零,但合外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短,如爆炸或瞬間碰撞等。

動(dòng)量守恒定律表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′是矢量式,解題時(shí)要先規(guī)定正方向。各速度是相對(duì)于同一個(gè)慣性參考系的速度。v1

、v2必須是作用前同一時(shí)刻的速度,v1'

、v2'必須是作用后同一時(shí)刻的速度。三、兩個(gè)守恒定律1、動(dòng)量守恒定律:成立條件—(1三、兩個(gè)守恒定律2、機(jī)械能守恒定律:公式:E=E′或ΔEp=-ΔEk或成立條件——只有重力(或彈簧的彈力)做功。

如果除了重力(或彈簧的彈力)做功以外,還有其它力做功W非,機(jī)械能不守恒;機(jī)械能變化ΔE=W非

特別要指出,系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功Wf=-fS相,這里分兩種情況:(1)若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作單向運(yùn)動(dòng),S相為相對(duì)位移大小;(2)若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作往返運(yùn)動(dòng),S相為相對(duì)路程。三、兩個(gè)守恒定律2、機(jī)械能守恒定律:成立條件——只有重力(或8、如圖示的裝置中,木塊與水平面的接觸是光滑的,子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng)),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中()A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒例與練析與解子彈射入木塊過程系統(tǒng)要克服介質(zhì)阻力做功,機(jī)械能不守恒;整個(gè)過程墻壁對(duì)彈簧有向右的彈力,系統(tǒng)合外力不為0,動(dòng)量不守恒。8、如圖示的裝置中,木塊與水平面的接觸是光滑的,子彈沿水平CABD滑塊m從A滑到B的過程,物體與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B.滑塊滑到B點(diǎn)時(shí),速度大小等于C.滑塊從B運(yùn)動(dòng)到D的過程,系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能都不守恒D.滑塊滑到D點(diǎn)時(shí),物體的速度等于09、如圖示:質(zhì)量為M的滑槽靜止在光滑的水平面滑槽的AB部分是半徑為R的1/4的光滑圓弧,BC部分是水平面,將質(zhì)量為m的小滑塊從滑槽的A點(diǎn)靜止釋放,沿圓弧面滑下,并最終停在水平部分BC之間的D點(diǎn),則()例與練CABD滑塊m從A滑到B的過程,物體與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒10、一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩和質(zhì)量為50kg的小車以5m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),若小孩以相對(duì)于車4m/s的水平速度從小車的尾部跳下后,小車的速度多大?v2為小孩跳下車后小車的速度,以小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律例與練析與解注意:要把小孩跳下車后的速度轉(zhuǎn)化為對(duì)地速度V人對(duì)地=V人對(duì)車+

V車對(duì)地=V1+

V2且V1=-4m/s10、一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩和質(zhì)量為50kg的小車以5m11、一個(gè)不穩(wěn)定的原子核、質(zhì)量為M,開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)、放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子后反沖,已知放出粒子的動(dòng)能為E0,則反沖核的動(dòng)能為()(A)E0(B)(C)(D)例與練析與解又由動(dòng)量守恒:p-p0=011、一個(gè)不穩(wěn)定的原子核、質(zhì)量為M,開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)、放出12、一個(gè)人坐在光滑的冰面的小車上,人與車的總質(zhì)量為M=70kg,當(dāng)他接到一個(gè)質(zhì)量為m=20kg以速度v=5m/s迎面滑來的木箱后,立即以相對(duì)于自己u=5m/s的速度逆著木箱原來滑行的方向推出,求小車獲得的速度。v=5m/sM=70kgm=20kgu=5m/s整個(gè)過程動(dòng)量守恒,但是速度u為相對(duì)于人的速度,規(guī)定木箱原來滑行的方向?yàn)檎较驅(qū)φ麄€(gè)過程由動(dòng)量守恒定律,mv=MV+mv箱對(duì)地=MV+m(u+

V)

V=2.2m/s方向跟木箱原來滑行的方向相同例與練析與解12、一個(gè)人坐在光滑的冰面的小車上,人與車的總質(zhì)量為M=7013、甲乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車的總質(zhì)量共為M=30kg,乙和他的冰車的總質(zhì)量也是30kg.游戲時(shí),甲推著一質(zhì)量為m=15km的箱子,和他一起以大小為v0=2m/s的速度滑行.乙以同樣大小的速度迎面滑來.為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子到乙處時(shí)乙迅速把它抓?。舨挥?jì)冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相對(duì)于地面)將箱子推出,才能避免和乙相碰?V0=2m/s乙甲V0=2m/s例與練13、甲乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車的V0=2m/s乙甲V0=2m/s甲、乙不相撞的臨界條件是速度相同。對(duì)甲、乙和箱由動(dòng)量守恒定律(向右為正)(M+M+m)V1=(M+m-M)V0V0=2m/sVxv1甲乙

對(duì)甲和箱(向右為正)v1v1甲乙

對(duì)乙和箱(向右為正)VX=5.2m/sV1=0.4m/s析與解(M+m)V0=MV1+mvx-MV0+mvx=(M+m)V1V0=2m/s乙甲V0=2m/s甲、乙不相撞的臨界條件是速度14、平直的軌道上有一節(jié)車廂,車廂以12m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻與一質(zhì)量為其一半的靜止的平板車掛接時(shí),車廂頂邊緣上一個(gè)小鋼球向前滾出,如圖所示,平板車與車廂頂高度差為1.8m,設(shè)平板車足夠長,求鋼球落在平板車上何處?(g取10m/s2)v0例與練14、平直的軌道上有一節(jié)車廂,車廂以12m/s的速度做勻速直兩車掛接時(shí),因掛接時(shí)間很短,可以認(rèn)為小鋼球速度不變,以兩車為對(duì)象,由動(dòng)量守恒Mv0=(M+M/2)v∴v=2v0/3=8m/s鋼球落到平板車上所用時(shí)間為t時(shí)間內(nèi)平板車移動(dòng)距離s1=vt=4.8mt時(shí)間內(nèi)鋼球水平飛行距離s2=v0t=7.2m則鋼球距平板車左端距離x=s2-s1=2.4m。v0析與解兩車掛接時(shí),因掛接時(shí)間很短,可以認(rèn)為小鋼球速度不變,以兩車為15、質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,如圖所示,當(dāng)t=0時(shí),兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的小物體A、B都以大小為v0=7m/s。方向相反的水平速度,同時(shí)從小車板面上的左右兩端相向滑動(dòng)。到它們?cè)谛≤嚿贤V够瑒?dòng)時(shí),沒有相碰,A、B與車間的動(dòng)摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:(1)A在車上剛停止滑動(dòng)時(shí),A和車的速度大小(2)A、B在車上都停止滑動(dòng)時(shí)車的速度及此時(shí)車運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間。(3)畫出小車運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。

例與練15、質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,如(1)當(dāng)A和B在車上都滑行時(shí),析與解A向右減速,B向左減速,小車向右加速,所以首先是A物塊速度減小到與小車速度相等。設(shè)A減速到與小車速度大小相等時(shí),所用時(shí)間為t1,其速度大小為v1,則:v1=v0-aAt1

μmAg=mAaB

v1=a車t1

μmAg-μmBg=Ma

則v1=1.4m/st1=2.8s(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mAv0-mBv0=(M+mA+mB)v

總動(dòng)量向右,

當(dāng)A與小車速度相同時(shí),A與車之間將不會(huì)相對(duì)滑動(dòng)了。設(shè)再經(jīng)過t2時(shí)間小物體A與B、車速度相同,則:-v=v1-aBt2

μmBg=mAaB

則t2=1.2s則v=1m/s則A、B在車上都停止滑動(dòng)時(shí),車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=t1+t2=4.0s(1)當(dāng)A和B在車上都滑行時(shí),析與解A向右減速,B向左減速析與解(3)作小車運(yùn)動(dòng)圖象,首先要分析小車的運(yùn)動(dòng)過程;再求出各個(gè)過程的初末速度和經(jīng)歷的時(shí)間。由(1)可知t1=2.8s時(shí),小車的速度為v1=1.4m/s,在0~t1時(shí)間內(nèi)小車做勻加速運(yùn)動(dòng)。在t1~t2時(shí)間內(nèi)小車做勻減速運(yùn)動(dòng),4s末速度為v=1.0m/s,小車的速度—時(shí)間圖如圖所示:析與解(3)作小車運(yùn)動(dòng)圖象,首先要分析小車的運(yùn)動(dòng)過程;再求出碰撞的分類

完全彈性碰撞

——?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能不損失(質(zhì)量相同,交換速度)完全非彈性碰撞——?jiǎng)恿渴睾悖瑒?dòng)能損失最大。(以共同速度運(yùn)動(dòng))非完全彈性碰撞—?jiǎng)恿渴睾悖瑒?dòng)能有損失。碰撞后的速度介于上面兩種碰撞的速度之間.四、碰撞中的動(dòng)量守恒和能量守恒碰撞的分類完全彈性碰撞——?jiǎng)恿渴睾?,?dòng)能不損失四、碰(1)小球m1滑到的最大高度(2)小球m1從斜面滑下后,二者速度(3)若m1=m2小球m1從斜面滑下后,二者速度16、如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量為m1=2kg的小球以v0=2m/s的初速?zèng)_向質(zhì)量為m2=6kg靜止的足夠高的光滑的斜劈體,斜劈體與水平面接觸處有一小段光滑圓弧。求:例與練v0m1m2(1)小球m1滑到的最大高度16、如圖所示,光滑水平面上質(zhì)量(1)以向右為正,對(duì)上升過程水平方向由動(dòng)量守恒h=0.15m

V=m1V0

/(m1+m2)=0.5m/s對(duì)系統(tǒng)上升過程由機(jī)械能守恒析與解(2)以向右為正,對(duì)系統(tǒng)全過程由動(dòng)量守恒m1V0=

(m1+m2)V對(duì)系統(tǒng)全過程由機(jī)械能守恒(1)以向右為正,對(duì)上升過程水平方向由動(dòng)量守恒h=0.15m析與解聯(lián)立以上兩式,可得(3)若m1=m2注意m1=m2交換速度。m1<m2,v1<0m1反向。析與解聯(lián)立以上兩式,可得(3)若m1=m2注意m1=m17、如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在光滑的水平桿上,在A下面用足夠長的細(xì)繩掛一質(zhì)量為M的物體B。一個(gè)質(zhì)量為m0的子彈C以v0速度射入B并留在B中,求B上升的最大高度。例與練v0C17、如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在光滑的水平桿上,在A向左為正,對(duì)B、C碰撞由動(dòng)量守恒得析與解向左為正,對(duì)A、B、C全過程水平方向由動(dòng)量守恒得對(duì)A、B、C上升過程由機(jī)械能守恒得注意:對(duì)A、B、C全過程由機(jī)械能守恒嗎?向左為正,對(duì)B、C碰撞由動(dòng)量守恒得析與解向左為正,對(duì)A、B、18、在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),取向右為正方向,兩球的動(dòng)量分別為pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如圖所示。若兩球發(fā)生正碰,則碰后兩球的動(dòng)量變化量ΔpA、ΔpB可能是()A、ΔpA=3kgm/s,ΔpB=3kgm/sB、ΔpA=-3kgm/s,ΔpB=3kgm/sC、ΔpA=3kgm/s,ΔpB=-3kgm/sD、ΔpA=-10kgm/s,ΔpB=10kgm/s例與練18、在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),由A、B碰撞動(dòng)量守恒析與解由A、B位置關(guān)系,碰后ΔpA<0,ΔpB>0可以排除選項(xiàng)A排除選項(xiàng)C設(shè)A、B的質(zhì)量分別為mA、mB設(shè)ΔpA=-10kgm/s,ΔpB=10kgm/s則碰后pA=-5kgm/s,pB=17kgm/s則碰后VA=-5/mA

,VB=17/mB則碰后A、B總動(dòng)能為而碰前A、B總動(dòng)能為很明顯碰后A、B總動(dòng)能大于碰前A、B總動(dòng)能,不可能,排除D,選B。由A、B碰撞動(dòng)量守恒析與解由A、B位置關(guān)系,碰后ΔpA<0,19、質(zhì)量為m=20Kg的物體,以水平速度v0=5m/s的速度滑上靜止在光滑水平面上的小車,小車質(zhì)量為M=80Kg,物體在小車上滑行L=4m后相對(duì)小車靜止。求:

(1)物體與小車間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

(2)物體相對(duì)小車滑行的時(shí)間內(nèi),小車在地面上運(yùn)動(dòng)的距離。v0mMVLS由動(dòng)量守恒定律V=1m/s物體與小車由動(dòng)能定理-μmgL=(m+M)V2/2-mv02/2

∴μ=0.25對(duì)小車

μmgS=MV2/2∴S=0.8m例與練析與解(m+M)V=mv0v0mM19、質(zhì)量為m=20Kg的物體,以水平速度v0=5m/s的速20、如圖,長木板ab的b端固定一檔板,木板連同檔板的質(zhì)量為M=4.0kg,a、b間距離s=2

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