第三節(jié)動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-25 16:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 (3 ) 解析： 選車的方向為正，人跳出車后，車的動量為 M v ，人的動量為 m ( u ＋ v0) ，由動量守恒定律 ( M ＋ m ) v0＝ M v ＋ m ( u＋ v0) 即： (6 0 ＋ 4 0 ) 2 ＝ 60 v ＋ 40 ( － 4 ＋ 2) 解得： v ＝143 m / s . 解析： (1 ) 沒有注意矢量性； ( 2 ) 沒有注意參照物的同一性；(3 ) 沒有注意狀態(tài)的同時性． 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 正確的解法： 以人和車作為一個系統(tǒng)，因為水平方向不受外力，所以水平方向動量守恒．以 v0方向為正方向，以地為參考系．則人跳車的速度為 u ＝－ 4 m / s ，設(shè)人跳出后，車對地的速度增大到 v ，由動量守恒定律得： ( M ＋ m ) v0＝ M v ＋ m ( u ＋ v ) ∴ ( 6 0 ＋ 40) 2 ＝ 60 v ＋ 40 ( － 4 ＋ v ) ． 解得： v ＝ 3 .6 m / s 答案 ： 見解析 ?課堂訓(xùn)練 2． 質(zhì)量為 30 kg的小孩以 8 m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車 ， 已知平板車的質(zhì)量為 90 kg， 求小孩跳上車后他們共同的速度 ． 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 解析： 取小孩和平板車作為系統(tǒng) ， 由于整個系統(tǒng)所受合外力為零 ， 所以系統(tǒng)動量守恒 ． 規(guī)定小孩初速度方向為正 ， 則： 相互作用前： v1＝ 8 m/s， v2＝ 0， 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 設(shè)小孩跳上車后他們共同的速度為 v ′ ，由動量守恒定律得： m1v1＝ ( m1＋ m2) v ′ 解得： v ′ ＝ ＝ 2 m / s ， 數(shù)值大于零，表明速度方向與所取正方向一致． 答案 ： 見解析 知識點 3 對爆炸問題的探究 爆炸的特點是作用時間很短 ， 相互作用內(nèi)力很大 ，過程中物體間產(chǎn)生的位移可忽略 ． 對于外力不會隨內(nèi)力而變化的系統(tǒng) ， 盡管有外力作用 ， 但仍可以認為其動量守恒 ， 但從機械能角度分析 ， 爆炸時 ， 系統(tǒng)的機械能增加 ． 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 課 堂 訓(xùn) 練 例 3 手榴彈在離地面高 h處的速度方向恰好沿水平方向向左 ， 速度的大小為 v， 此時 ， 手榴彈炸裂成質(zhì)量相等的兩塊 ， 前半塊的速度方向仍沿水平向左 ， 速度大小為 3v，那么后半塊在炸后的落地點跟爆炸點的水平位移是多少 ？方向如何 ？ (設(shè)消耗的火藥質(zhì)量不計 ) 解析： 在爆炸瞬間 ， 手榴彈水平方向動量守恒 ， 設(shè)手榴彈炸成兩塊后每塊的質(zhì)量為 m， 炸后后半塊的速度為 v′，以向左為正方向 ， 根據(jù)動量守恒 ， 有 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 課 堂 訓(xùn) 練 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 2 m v ＝ m 3 v ＋ m v ′ 解得： v ′ ＝－ v 即爆炸后，后半塊沿負方向運動，且做平拋運動， 故由 h ＝12gt2可得 t＝2 hg 水平位移 s ＝ v ′ t＝－ v2 hg ∴ 水平位移為 v2 hg，方向與正方向相反． 課 堂 訓(xùn) 練 ?課堂訓(xùn)練 3． 質(zhì)量為 1 kg的炮彈 ， 以 800 J的動能沿水平方向飛行時 ， 突然爆炸分裂為質(zhì)量相等的兩塊 ， 前一塊仍沿水平方向飛行 ， 動能為 625 J， 則后一塊的動能為 ( ) A． 175 J B． 225 J C． 125 J D． 275 J 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄
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