第三節(jié)動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用-閱讀頁(yè)
2024-12-09 16:26本頁(yè)面
【正文】 質(zhì)量為 2 600 m/s， 且速度跟水平面成 45176。 ，船后退的動(dòng)量為 (M－ m) V2′. 據(jù)動(dòng)量守恒定律有 0＝ mv1′cos 45176。M － mv 1 ′ ＝－2 221 0 0 0 － 2 600 ≈ － 0 . 8 6 (m / s ) ． 方向與炮彈運(yùn)動(dòng)方向相反． 答案： － 0 . 8 6 m / s 課 堂 訓(xùn) 練 ?課堂訓(xùn)練 4． 如圖所示 ， 質(zhì)量為 kg的小球在距離車(chē)底面高 20 m處以一定的初速度向左平拋 ， 落在以 m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車(chē)中 ， 車(chē)底涂有一層油泥 ，車(chē)與油泥的總質(zhì)量為 4 是 25 m/s， 則當(dāng)小球與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí) ， 小車(chē)的速度是( ) A． 5 m/s B． 4 m/s C． m/s D． m/s 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 課 堂 訓(xùn) 練 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 解析： 小球做平拋運(yùn)動(dòng)，它落在車(chē)底前瞬間的豎直分速度為 v y ＝ 2 gh ＝ 2 10 20 ＝ 2 0 (m / s ) 則小球的水平分速度為 v 0 ＝ v2－ v2y＝ 1 5 m / s 小球落到車(chē)中跟車(chē)相互作用過(guò)程中，系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，則： M v － m v0＝ ( M ＋ m ) v ′ v ′ ＝M v － m v 0M ＋ m＝4 7 . 5 － 0 . 5 154 .5＝ 5 (m / s ) ． 所以選項(xiàng) A 正確． 答案 ： A 知識(shí)點(diǎn) 5 動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 1． 動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較 . ． (1)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為矢量式 ， 應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意方向 ， 而機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為標(biāo)量式 ， 對(duì)功和能只能求代數(shù)和 ． (2)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的成立條件不同 ，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí) ， 機(jī)械能不一定守恒 ， 同理機(jī)械能守恒時(shí) ， 動(dòng)量也不一定守恒 ． 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)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(duì)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(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為多少 ？ (3)木塊至少多長(zhǎng)子彈才不會(huì)穿出 ？ 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 解析： ( 1 ) 以木塊和子彈組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)速度為 v ，由動(dòng)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(dòng)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(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 故內(nèi)能 Q ＝ Δ Ek＝Mm v202 ? M ＋ m ?. (3 ) 設(shè)木塊長(zhǎng)度至少為 L ，則由功能關(guān)系可得 Q ＝ F t ② 在 c 點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得： FN＋ mg ＝ mv ′2AR ③ 目標(biāo)篇 導(dǎo)航篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 聯(lián)立解得： FN＝??????L24 R2 － 1 mg ＝ 3 . 7 5 N (2 ) 對(duì)于碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得： M v0＝ M vB＋ m vA ④ 對(duì)碰后小球 A 運(yùn)動(dòng)到半圓的最高點(diǎn) c 的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得： 12m v2A＝ mg
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