高二物理動量守恒定律的典型應用-資料下載頁
2025-08-16 02:12本頁面
【正文】 見劈的位移為 s，小球的水平位移為 x， x s b m M 則由平均動量守恒得： MS=mx S+x=b ∴ S=mb/(M+m) ?例題：某炮車的質(zhì)量為 M，炮彈的質(zhì)量為 m，炮彈射出炮口時相對于地面的速度為 v，設炮車最初靜止在地面上，若不計地面對炮車的摩擦力，炮車水平發(fā)射炮彈時炮車的速度為 。若炮身的仰角為 α ，則炮身后退的速度為 。 ? 解： 將炮彈和炮身看成一個系統(tǒng)，在水平方向不受外力的作用，水平方向動量守恒。所以： ? 0=mvMV1 ∴V 1=mv/M ?0=mvcosθ MV2 ∴V 2=mvcosθ/M ： ? 例： 人和冰車的總質(zhì)量為 M，另有一木球，質(zhì)量為 :m=31:2,人坐在靜止于水平冰面的冰車上，以速度 v（相對于地面）將原來靜止的木球沿冰面推向正前方的固定擋板，球與冰面、車與冰面的摩擦及空氣阻力均可忽略不計，設球與擋板碰撞后，反彈速率與碰撞前速率相等，人接住球后再以同樣的速度（相對于地面）將球沿冰面向正前方推向擋板，求人推多少次后才能不再接到球？ ? 解：人在推球的 ? 過程中動量守恒， ? 只要人往后退的 ? 速度小于球回來 ? 的速度，人就會繼續(xù)推，直到人后退的速度跟球的速度相等或者比球回來的速度小。設向右為正方向。則： v v 第 1次推時： 第 2次推時： 第 3次推時： … 第 n次推時： … ? 把等式的兩邊分別相加就會得到： ? 要想不接到球， Vn=v ? 所以： ? 當推了 8次，球回來時，人的速度還達不到 v，因此人需要推 9次。 ? 例： 在光滑水平面上有一質(zhì)量 m1=20kg的小車，通過一根不可伸長的輕繩與另一質(zhì)量為 m2=5kg的拖車相連接，拖車的平板上放一質(zhì)量為 m3=15kg的物體，物體與平板間的動摩擦因數(shù)為 μ=始時拖車靜止，繩沒有拉緊，如圖所示，當小車以 v0=3m/s的速度前進后，帶動拖車運動，且物體不會滑下拖車，求： ? （ 1） m m m3最終的運動速度； ? （ 2)物體在拖車的平板上滑動的距離。 解析： 在水平方 向上，由于整個 系統(tǒng)在運動過程 中不受外力作用， 故 m m m3所組成的系統(tǒng)動量守恒，最終三者的速度相同（設為 v）則 m1 v0 m3 m2 欲求 m3在 m2上的位移，需知 m1與 m2作用后 m2的速度，當 m1與 m2作用時，m3通過摩擦力與 m2作用，只有 m2獲得速度后 m3才與 m2作用，因此在 m1與m2作用時，可以不考慮 m3的作用，故m1和 m2組成的系統(tǒng)動量也守恒。 ? m3在 m2上移動的距離為 L，以三物體為系統(tǒng)，由功能關(guān)系可得
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