20xx滬科版高中物理選修3-513動(dòng)量守恒定律的案例分析-文庫(kù)吧資料
2024-11-27 15:14本頁(yè)面
【正文】 滑水平面上）的過(guò)程中，由于彈力的作用，斜面在水平方向?qū)?做加速運(yùn)動(dòng)。接著，物體 B 做減速運(yùn)動(dòng)， A和 C 做加速運(yùn)動(dòng)。 A與 C碰撞后將粘在一起運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，彈簧能達(dá)到的最大彈性勢(shì)能為多少？ 分析： A、 B以 的速度向右運(yùn)動(dòng)，并與 C發(fā)生碰撞。 1. 涉及彈簧的臨界問(wèn)題： 對(duì)于由彈簧組成的系統(tǒng)，在物體間發(fā)生相互作用過(guò)程中，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧兩端的兩個(gè)物體的速度必相等。 （三）把握臨界條件巧用動(dòng)量守恒定律 動(dòng)量守恒定律是力學(xué)中的一個(gè)重要規(guī)律。如果物體系是由兩個(gè)物體組成的，且相互作用前兩物體均靜止，相互作用后均發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則使用時(shí)應(yīng)明確：必須是相對(duì)同一參照物位移的大小，當(dāng)符合動(dòng)量守恒定律的條件，而又僅涉及位移而不涉及速度時(shí)，通?？捎闷骄鶆?dòng)量求解。 又射擊過(guò)程子彈向右移動(dòng)了一段位移 ，則車(chē)、人、槍必 向左移動(dòng)一段位移 ，設(shè)子彈的質(zhì)量為 m，車(chē)、人、槍的質(zhì)量為 M，由動(dòng)量守恒定律得 ，選項(xiàng) C 正確， 此題答案 A、 C。 3. 若 A、 B兩物體相互作用過(guò)程中動(dòng)量守恒，則 （ 、 分別為此過(guò)程中A、 B位移的大?。? [例 5] 一平板小車(chē)靜止在光滑水平面上，車(chē)的右端安有一豎直的板壁，車(chē)的左端站有一持槍的人，此人水平持槍向板壁連續(xù)射擊，子彈全部嵌在板壁內(nèi)未穿出，過(guò)一段時(shí)間后停止射擊。 由動(dòng)量守恒定律知 ， ， 。碰后， a 球繼續(xù)沿原來(lái)的方 向運(yùn)動(dòng)， b球靜止不動(dòng)， c球被彈回而向反方向運(yùn)動(dòng)。 設(shè)子彈射入木塊后，子彈與木塊的共同速度為 ，由動(dòng)量守恒定律得 ① 此后子彈與木塊一起做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ② 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得： ③ 由①②③解得 此題②③式亦可用動(dòng)能定理求解。 解析：子彈射入木塊過(guò)程中，木塊受地面的摩擦力為 ，此力即為子彈與木塊組成的系統(tǒng)的合外力，不為零。如碰撞、爆炸等問(wèn)題。 設(shè)炮身后退的速度大小為 ，規(guī)定炮身運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)檎较?，在水平方向?yīng)用動(dòng)量守恒定律得 ，解得 。 [例 2] 一門(mén)舊式大炮，炮身的質(zhì)量為 M，射出炮彈的質(zhì)量為 m，對(duì)地的速度為 ，方向與水平方向成 角，若不計(jì)炮身與水平地面的摩擦，則炮身后退速度的大小為（ ） A. B. C. t D. 解析：大炮在射出炮彈的過(guò)程中，系統(tǒng)所受外力有重力 和支持力 ，如圖 2所 示，因炮彈在炮筒內(nèi)做加 速運(yùn)動(dòng)，加速度的方向與水平方向成 角斜向上，豎直分加速度（向上），這也是系統(tǒng)在豎直方向上的 加速度，因此 ，系統(tǒng)的外力之和不為零，總動(dòng)量不守恒。 系統(tǒng)的初動(dòng)量為 ，當(dāng)物體靜止于車(chē)廂中時(shí)，二者具有相同的速度，設(shè)為 ，由動(dòng)量守恒定律得 ，解得 ， C對(duì)。 “三適用”以下三種情況可應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題。我們應(yīng)用此定律只需考慮初、末兩狀態(tài)即可，即 。 動(dòng)量守恒定律的案例分析 內(nèi)容： 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 要點(diǎn)： （一）動(dòng)量守恒定律的“三適用”“三表達(dá)” 動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 因動(dòng)量是狀態(tài)量，只要系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)量守恒條件，整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)的總動(dòng)量都應(yīng)是守恒、不變的。因此，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題，可將復(fù)雜的物理過(guò)程隱含在內(nèi)，從而將問(wèn)題簡(jiǎn)化，使動(dòng)量守恒定律成為解決力學(xué)問(wèn)題的有力工具。 1. 若系統(tǒng)不受外力或外力之和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒 [例 1] 如圖 1 所示，一車(chē)廂長(zhǎng)度為 、質(zhì)量為 M，靜止于光滑的水 平面上，車(chē)廂內(nèi)有
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