高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律本章整合課件 新人教版選修3-5.ppt

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本章整合,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,1.動(dòng)量定理中物體所受合外力的沖量等于該過(guò)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(guò)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(guò)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。,專(zhuān)題一,專(zhuān)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,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(guò)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。,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,,專(zhuān)題一,專(zhuān)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)μ為0.24,木板右端放著質(zhì)量mB為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 N·s的瞬時(shí)沖量I的作用后開(kāi)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(zhǎng)度L。,專(zhuān)題一,專(zhuān)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(kāi)A時(shí)A和B的速度分別為vA和vB,由動(dòng)量定理有-(FBA+FCA)t=mAvA-mAv0,FABt=mBvB, 其中FAB=-FBA,FCA=μ(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(zhǎng)度為L(zhǎng)=xA-xB, 代入數(shù)據(jù)解得L=0.50 m。 答案:(1)3.0 m/s (2)0.50 m,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,解決相互作用物體系統(tǒng)的臨界問(wèn)題時(shí),應(yīng)處理好下面兩個(gè)方面的問(wèn)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(kāi)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(wèn)題中,臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,3.常見(jiàn)類(lèi)型 (1)涉及彈簧類(lèi)的臨界問(wèn)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(guò)程中,當(dāng)彈簧被壓縮到最短或拉伸到最長(zhǎng)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(wèn)題 在物體滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的過(guò)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(lèi)的臨界問(wèn)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。,專(zhuān)題一,專(zhuān)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(chē),木箱質(zhì)量為m,小車(chē)和人總質(zhì)量為m0,m0∶m=4∶1,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(lái)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(wèn)人最多能推幾次木箱?,解析:選木箱、人和小車(chē)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(chē)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:,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,,專(zhuān)題一,專(zhuān)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(kāi)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(wú)初速度地放在A上,并與A粘合不再分開(kāi),此時(shí)A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn)。若B與擋板碰撞后以原速率反彈,A與B碰撞將粘合在一起。為使B能與擋板碰撞兩次,v1、v2應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系?,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,