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课件网) 动量守恒定律的应用二 子弹+木块+弹簧+板块模型 动量守恒定律 内容: 如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零, 这个系统的总动量保持不变。 表达式: 1.V1、V2……为同一时刻的各个物体的速度。 温馨提示 2.V1’、V2’……为另一个同一时刻的各个物体的速度。 3.各个物体的速度方向不同时,要选取适当的正方向,代入数值时与正方向相同取正,与正方向相反取负,简称同正异负。 4.各个物体的速度必须选择同一个参考系,通常选择地面。 动量守恒定律的理解 守恒条件: 2.外力不为零,但是内力远远大于外力(碰撞、爆炸、反冲等) 3.系统在某方向上外力之和为零,在这个方向上动量守恒。 1.一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零。 适用范围: 宏观微观,观观在手;高速低速,速速擒来! 研究对象: 系统。两个或以上的相互作用的物体组成的整体,称为系统。 碰撞的种类与特点 弹性碰撞: 非弹性碰撞: 完全非弹性碰撞: 碰撞过程中两个物体发生的形变能部分恢复,碰撞前系统的总动能大于碰撞后系统的总动能。 碰撞过程中两个物体发生的形变完全不能恢复,碰撞前系统的总动能大于碰撞后系统的总动能。碰撞后粘在一起,速度相等。系统总动能损失最大。 碰撞过程中两个物体发生的形变能完全恢复,碰撞前后系统的总动能相等。 碰撞的特点 1.碰撞时间极短,内力远大于外力,满足动量守恒。 2.系统碰撞前的动能大于或等于系统碰撞后的动能。 3.碰撞后同向运动,后面的速度小于或等于前面的速度。 m1v1+m2v2=(m1+m2)v共, v1’=2v共-v1 , v2’=2v共-v2 弹性碰撞速度推算 板块模型 模型特点 1.木板置于光滑水平面上或系统受合外力为零 ,满足动量守恒。 2.滑块留在木块上为完全非弹碰;滑块滑出木板为非弹碰 。 例1 如图所示,质量为M =2kg的木板静止在光滑水平面上,在木板左端放一质量为m=1kg 的滑块(可以视为质点)。两者间的动摩擦因数为μ=0.1,使滑块以v0=6m/s 的水平速度向右运动,滑块恰好没有掉下来, (取g= 10m/s2)求: (1)请画出它们的运动情境图和v-t图像。 (2)滑块和木板 的最终速度V; (3)木板的长度L为多大?系统产生的热量Q=? (4)滑块在木板上滑动的过程中向右运动的距离X=?滑块损失的动能ΔEK损=? (5)滑块在木板上滑动的过程中,木板向右运动的距离d=?木板增加的动能ΔEK增=? (6) ΔEK损、 ΔEK增和Q之间的关系; ΔEK增与Q的大小关系? (7)滑块在木板上滑动的时间t= 跟我走 大显身手 图图在手,想啥都有! (2)滑块和木板的最终速度V; (3)木板的长度L为多大?系统产生的热量Q=? (4)滑块在木板上滑动的过程中向右运动的距离X=?滑块损失的动能ΔEK损=? (5)滑块在木板上滑动的过程中,木板向右运动的距离d=?木板增加的动能ΔEK增=? (6) ΔEK损、 ΔEK增和Q之间的关系; ΔEK增与Q的大小关系? (7)滑块在木板上滑动的时间t= 例2 如图所示,质量为M =2kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为m=1kg 的物块。两者间的动摩擦因数为μ=0.1,使物块以v1=0.4m/s 的水平速度向左运动,同时使小车以v2=0.8m/s 的初速度水平向右运动, (取g= 10m/s2)求: (1)请画出它们的运动情境图和v-t图像。 (2)物块和小车相对静止时,物块和小车的速度大小和方向; (3)为使物块不从小车上滑下,小车的长度L至少多大? (4)物块向左运动的最远距离? (5)直到物块和小车相对静止时,物块在小车上滑动的时间? M m v1 v2 跟我走 大显身手 M m V V 图图在手 解:(1)对 (m+M)由动量守恒定律: (m+M)V=Mv2-mv1 ① V=0.4m/s (2)对 (m+M)由能量守恒定律: μmgL=1/2×Mv22+ 1/2×mv12 - 1/2×(m+M)V2 ... ...