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第四节动量守恒定律的应用衡水市第十三中学王祝敖——动量守恒的条件1、系统不受外力(理想化)或系统所受合外力为零。2、系统受外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来要小得多,且作用时间极短,可以忽略不计。3、系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上所受合外力为零,则系统在这个方向上动量守恒。知识回顾1、如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面水平光滑,突然释放弹簧后,则有()A、A、BB、A、B、C系统动量守恒C、小车向左运动D、小车向右运动BC课堂练习碰撞问题的典型应用相互作用的两个物体在很多情况下,皆可当作碰撞处理,那么对相互作用中两个物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题,求解的关键都是“速度相等”。(1)光滑水平面上的A物体以速度V0去撞击静止的B物体,A、B物体相距最近时,两物体速度必相等(此时弹簧最短,其压缩量最大)。2、质量均为2kg的物体A、B,在B物体上固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹簧并和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相距最近时AB的速度为多少?弹簧获得的最大弹性势能为多少?课堂练习(2)物体A以速度V0滑到静止在光滑水平面上的小车B上,当A在B上滑行的距离最远时,A、B相对静止,A、B两物体的速度必相等。ABV03、质量为M的木板静止在光滑的水平面上,一质量为m的木块(可视为质点)以初速度V0向右滑上木板,木板与木块间的动摩擦因数为μ,求:木板的最大速度?mMV0课堂练习(3)质量为M的滑块静止在光滑水平面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一质量为M的小球以速度V0向滑块滚来,设小球不能越过滑块,则小球到达滑块上的最高点时(即小球的竖直向上速度为零),两物体的速度肯定相等。4、如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,设小球不能越过滑块,则小球到达最高点时,小球与滑块的速度各是多少?课堂练习碰撞问题的典型应用相互作用的两个物体在很多情况下,皆可当作碰撞处理,那么对相互作用中两个物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题,求解的关键都是“速度相等”。定义:原来静止的系统,当其中一部分运动时,另一部分向相反的方向运动,就叫做反冲运动。动量守恒的应用之反冲运动观察、体会:123反击式水轮机的模型火箭模型明(公元1368-1644年)。长108厘米。在箭支前端缚火药筒,利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。11)1()(vmMmvmMv0)(1vmMmv由动量守恒得:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比共同决定。mM那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢?喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气,可以得到超过音速的飞行速度。法国幻影”2000中国新型自行榴弹炮这门自行火炮的后面又增加了止退犁,看到了吗?他是起什么作用的呢?5、一门旧式大炮,炮身的质量为M,射出的炮弹的质量为m,对地的速度为v,方向与水平方向成a角,若不计炮身与水平地面间的摩擦,则炮身后退的速度多大?课堂练习课堂练习6、一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是()A向后踢腿B手臂向后摔C在冰面上滚动D脱下外衣水平抛出7、如图,小车放在光滑的水平面上,将小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中()A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车则向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反D反思:系统所受外力的合力虽不为零,但在水平方向所受外力为零,故系统水平分向动量守恒。课堂练习8、如图所示,在光滑的滑槽M的左上端放一个小球m,从静止释放后,小球m从M的左上方将无初速地下滑,则以下说法正确的是()(A)球跟槽构成的系统动量守恒(B)槽一直向右运动(C)小球能滑到槽的右上端(D)无法确定C反思:系统水平分向动量守恒,m滑到左方最高点的特征——两者共速课堂练习1、研究对象:系统性,即相互作用的物体的全体2、作用力情况:区别内力和外力,内力是系统内物体间的相互作用力,外力是系统外物体对系统内物体间的相互作用力。3、相对性和同一性:动量守恒定律中的所有速度是对同一参照物的(一般对地)5、守恒问题:系统动量守恒时,动能不一定守恒。动能可能减少,动能可能增加,动能也可能守恒。4、同时性和矢量性:注意同一时刻(瞬时性)系统内各物体的方向。动量守恒定律运用的注意点动量守恒三大类问题规律总结:(1)原来静止的系统在内力作用下分成两部分或分成几部分时,由于内力远大于其他外力,动量守恒,故任何两个相反方向上物体的动量必定大小相等、方向相反。(2)原来运动的系统再内力作用下分成两部分或几部分时,动量守恒,各部分动量和必与爆炸或反冲前的动量大小相等,方向一致。(3)碰撞问题系统的动能不增加,爆炸问题系统的总动能增加。
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