第三節(jié)動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用-資料下載頁
2024-11-19 16:26本頁面
【導(dǎo)讀】第一章碰撞與動量守恒。1．知道應(yīng)用動量守恒定律解決問題時應(yīng)注意的問。3．會應(yīng)用動量守恒定律分析、解決碰撞、爆炸等。4．能綜合應(yīng)用動量守恒定律和其他規(guī)律解決一維。從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認識，動量守恒定律是。物理學(xué)中最基本的普適原理之一(另一個最基本的普適原。理就是能量守恒定律)．從科學(xué)實踐的角度來看，迄今為。止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外．相反，每當(dāng)。在實驗中觀察到似乎是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時，物理。學(xué)家們就會提出新的假設(shè)來補救，最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)。1．碰撞類問題中，相互作用力往往是________，過。恒定律只需考慮過程的________，不必涉及________，因。2．不同類型的碰撞問題一定滿足________定律，但。初、末狀態(tài)目標篇。機械能傳遞而不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化．彈性碰撞同時遵守動量守恒。在所給的條件不同的情況下，碰撞情況有各種可能，即使物體在碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力不等于零，由。在建立動量守恒定律方程時，還要注意：①一般速度
【正文】 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 1． 動量守恒定律與機械能守恒定律的比較 . ． (1)動量守恒定律的表達式為矢量式 ， 應(yīng)用時應(yīng)注意方向 ， 而機械能守恒定律的表達式為標量式 ， 對功和能只能求代數(shù)和 ． (2)動量守恒定律和機械能守恒定律的成立條件不同 ，故系統(tǒng)的動量守恒時 ， 機械能不一定守恒 ， 同理機械能守恒時 ， 動量也不一定守恒 ． 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 例 5 質(zhì)量為 M的木塊靜止在光滑水平面上 ， 一質(zhì)量為m， 速度為 v0的子彈水平射入木塊且并未穿出 ， 設(shè)木塊對子彈的阻力大小恒為 F， 試求： (1)打擊完畢后木塊的速度為多少 ？ (2)打擊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為多少 ？ (3)木塊至少多長子彈才不會穿出 ？ 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 解析： ( 1 ) 以木塊和子彈組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)速度為 v ，由動量守恒定律可得： m v0＝ ( M ＋ m ) v 解得 v ＝m v0M ＋ m. (2 ) 系統(tǒng)損失的動能 Δ Ek＝ m v20－12( M ＋ m ) v2. 聯(lián)立解得 Δ Ek＝Mm v202 ? M ＋ m ? 由能量守恒可知損失的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 故內(nèi)能 Q ＝ Δ Ek＝Mm v202 ? M ＋ m ?. (3 ) 設(shè)木塊長度至少為 L ，則由功能關(guān)系可得 Q ＝ F L 解得： L ＝QF＝Mm v202 F ? M ＋ m ?. 答案： (1 )m v0M ＋ m (2 )Mm v202 ? M ＋ m ? ( 3 )Mm v202 F ? M ＋ m ? 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 ?課堂訓(xùn)練 5． 如圖所示 ， abc是光滑的軌道 ， 其中 ab是水平的 ，bc是位于豎直平面內(nèi)與 ab相切的半圓 ， 半徑 R＝ m． 質(zhì)量 m＝ kg的小球 A靜止在水平軌道上 ， 另一質(zhì)量 M＝ kg的小球 B以 v0＝ 4 m/s的初速度與小球 A發(fā)生正碰 ． 已知碰后小球 A經(jīng)過半圓的最高點 c后落到軌道上距 b點為 L＝ m處 ， 重力加速度 g＝ 10 m/后： 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 (1)當(dāng) A球經(jīng)過半圓的最高點 c時軌道對它的作用力 FN； (2)A、 B兩球的速率 vA和 vB. 解析： ( 1 ) 設(shè)碰后小球 A 在半圓的最高點 c 時速度為 vA′ ，球 A 隨后離開 c 點做平拋運動，有??? 2 R ＝12gt2 ①L ＝ vA′ t ② 在 c 點時，由牛頓第二定律可得： FN＋ mg ＝ mv ′2AR ③ 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 聯(lián)立解得： FN＝??????L24 R2 － 1 mg ＝ 3 . 7 5 N (2 ) 對于碰撞過程，由動量守恒定律得： M v0＝ M vB＋ m vA ④ 對碰后小球 A 運動到半圓的最高點 c 的過程，由機械能守恒定律得： 12m v2A＝ mg 2 R ＋12m vA′2 ⑤ 聯(lián)立 ①②③④⑤ 式并代入數(shù)據(jù)解得： vA＝ 5 m / s ， vB＝ 1 m / s . 答案： (1 )3 . 7 5 N ( 2 )5 m / s 1 m / s 目標篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接
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