高三物理動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2024-11-13 11:27本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】☆2.動(dòng)量守恒定律成立的條件。個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。⑴系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；⑵系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；特別注意動(dòng)量守恒定律的矢量性：要規(guī)定正方向，已知量跟規(guī)定正方向相同的為正值，相反的為負(fù)值，注意速度的同時(shí)性和同一性。參考系的速度，一般以地面為參考系。設(shè)機(jī)車牽引力不變，列車所受運(yùn)動(dòng)阻力與其重力。成正比，與其速度無關(guān)。則當(dāng)脫離了列車的最后一。解：由于系統(tǒng)(m＋M)的合外力始終為0，（12分）質(zhì)量為M的小船以速度V0行駛，球速度不變，以兩車為對(duì)象，碰后速度為v，度v＝5米／秒的速度滑上靜止在光滑水平面上的小車，4米后相對(duì)小車靜止。當(dāng)它們之間的距離大于等于某一定值d. 相互作用過程中A、B加速度的大??；（物體組）動(dòng)能的減少量；物塊m1滑到最高點(diǎn)位置時(shí)，二者的速度；物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度。用手將小車固定在桌面上，設(shè)小球落在車上A′處，
【正文】 ， 直到和檔板相撞 。 碰撞后 ， 小物塊恰好回到 a端而不脫離木板 。 求碰撞過程中損失的機(jī)械能 。 04年青海甘肅 25 S=2m a b M m v0 S=2m a b M m v0 解 ：設(shè)木塊和物塊最后共同的速度為 v， 由動(dòng)量守恒定律 mv0 =(m+M)v ① 設(shè)全過程損失的機(jī)械能為 ΔE， 木塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過程損失的機(jī)械能為 W=fΔs=2μmgs ③ 注意： Δs為 相對(duì)滑動(dòng)過程的總 路程 碰撞過程中損失的機(jī)械能為 例 1 A、 B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）。用閃光照相，閃光 4次攝得的照片如圖所示。已知閃光的時(shí)間間隔為△ t，而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短，在這 4次閃光的瞬間， A、B兩滑塊均在 0—80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時(shí)，滑塊 A恰好通過 x=55cm處，滑塊 B恰好通過 x=70cm處，問： （ 1）碰撞發(fā)生在何處？ （ 2）碰撞發(fā)生在第一次閃光后多少時(shí)間？ （ 3）兩滑塊的質(zhì)量之比等于多少？ 下頁(yè) A B A A B A 0 10 20 30 40 50 60 70 80 cm A B A A B A 0 10 20 30 40 50 60 70 80 cm 解： 第一次閃光時(shí)，滑塊 A、 B恰好通過 x=55cm處、 x=70cm處，可見碰前 B向左運(yùn)動(dòng)，碰后 B靜止在 x=60cm處；碰前 A向右運(yùn)動(dòng)，碰后 A向左運(yùn)動(dòng)， 碰撞發(fā)生在 x=60cm處； 設(shè)閃光時(shí)間間隔為 Δt ，向左為正方向， A在碰后最后兩次閃光間隔內(nèi)向左運(yùn)動(dòng) 20cm， A在碰后速度為 ∴ VA′= 20cm /Δt， A在碰后到第二次閃光間隔向左運(yùn)動(dòng) 10cm，歷時(shí)為△ t /2， 所以碰撞發(fā)生在第一次閃光后的時(shí)間 t =△ t /2 v B=20cm /Δt ， v A= 10cm /Δt ， VB′= 0 由動(dòng)量守恒定律 mAvA+ mBvB=mA VA′+ 0 10mA+ 20mB=20mA+ 0 ∴ mA∶ mB=2∶ 3 題目 練習(xí) 2. 某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量為 A放在光滑水平軌道上 ， 并向靜止在同一軌道上質(zhì)量為 B運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞 ， 時(shí)間極短 ， 用閃光時(shí)間間隔為 ,閃光時(shí)間極短的照相機(jī)照 ，閃光 4次攝得的照片如圖 8所示 ， 由此可算出碰前的總動(dòng)量 = ， 碰后動(dòng)量 = ， 碰撞發(fā)生在 =______cm處 ， 結(jié)論是 . A B A AB AB 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 cm 解 : vA=6cm/= =VAB=4cm/= m/s pAB= =13 碰撞前后動(dòng)量守恒 （ 6分）某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的 A、 B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中 PQ是斜槽， QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使 A球從斜槽上某一固定位置 G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作 10次，得到 10個(gè)落痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓 A球仍從位置 G由靜止開始滾下，和 B球碰撞后， A、 B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作 10次，圖 1中 O點(diǎn)是水平槽末端 R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)， B球落點(diǎn)痕跡如圖 2所示，其中米尺水平放置，且平行于 G、 R、 O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與 O點(diǎn)對(duì)齊。 00年全國(guó) 14 （ 1）碰撞后 B球的水平射程應(yīng)取為 cm。 （ 2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？答： ____________（填選項(xiàng)號(hào)）。 （ A）水平槽上未放 B球時(shí)，測(cè)量 A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 （ B） A球與 B球碰撞后，測(cè)量 A球落點(diǎn)位置到 O點(diǎn)的距離。 （ C）測(cè)量 A球或 B球的直徑 （ D）測(cè)量 A球和 B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比） （ E）測(cè)量 G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度 （ ） A B D 60 單位： cm 70 圖 2 從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認(rèn)識(shí)，動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。（另一個(gè)最基本的普適原理就是能量守恒定律。）從科學(xué)實(shí)踐的角度來看，迄今為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反，每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí)，物理學(xué)家們就會(huì)提出新的假設(shè)來補(bǔ)救，最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。如靜止的原子核發(fā)生 β衰變放出電子時(shí)，按動(dòng)量守恒，反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動(dòng)。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反常現(xiàn)象， 1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既不帶電又幾乎無質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)中極難測(cè)量，直到 1956年人們才首次證明了 中微子的存在 。又如人們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子在電磁相互作用下動(dòng)量似乎也是不守恒的。這時(shí)物理學(xué)家把動(dòng)量的概念推廣到了電磁場(chǎng)，把電磁場(chǎng)的動(dòng)量也考慮進(jìn)去，總動(dòng)量就又守恒了。
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