1、第5章 動(dòng)量,Rwr 20091009,1、動(dòng)量定理,第5章 動(dòng)量,例：如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個(gè)光滑固定斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的過(guò)程中，兩種情況具有的物理量相同的是（ ） A重力的沖量 B彈力的沖量 C合力的沖量 D剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量,請(qǐng)思考： 本題中若A、B、C、D四選項(xiàng)問(wèn)的都是大小，又如何？,CD,無(wú)答案,質(zhì)量為m=1.0kg的小球從高h(yuǎn)1=20m處下落到軟墊上 ,反彈后上升的最大高度為h2=5.0m,小球與軟墊的接觸時(shí)間為t=1.0s。 （1）小球與軟墊接觸前后的速度大?。?（2）小球與軟墊接觸過(guò)程中機(jī)械能的增量 （3）小球與軟墊接觸過(guò)程中動(dòng)量的增

2、量 （4）軟墊對(duì)小球的平均作用力 （5）若小球和軟墊的作用時(shí)間為t=0.1s、0.01s,軟墊對(duì)小球的平均作用力分別是多大？,20m/s,10m/s -150J 30kgm/s 40Ns 310Ns, 3010Ns,例題2一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中自由下落的過(guò)程稱為1，進(jìn)入泥潭直到停住的過(guò)程稱為2，則： A.過(guò)程1中鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量； B.過(guò)程2中阻力的沖量的大小等于 過(guò)程1中重力的沖量大小； C.過(guò)程2中阻力的沖量的大小等于 過(guò)程1與過(guò)程2中重力的沖量大小； D.過(guò)程2中鋼珠的動(dòng)量改變量等于 阻力的沖量.,列3個(gè)動(dòng)量定理方程，自然就看到了結(jié)果,A

3、C,一臺(tái)水平方式的高壓采煤水槍?zhuān)涑鏊诘慕孛娣e為S，水的射速為v，射到煤層后水速變?yōu)榱悖羲拿芏葹?，求水?duì)煤層的沖擊力。,例：某種氣體分子束由質(zhì)量m=5.410-26kg，速度V460m/s的分子組成，各分子都向同一方向運(yùn)動(dòng)，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回，如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n01.51020個(gè)分子，求被分子束撞擊的平面所受到的壓強(qiáng)。,2、動(dòng)量守恒定律,第5章 動(dòng)量,動(dòng)量守恒定律,內(nèi)容 如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零。這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 研究對(duì)象？ 系統(tǒng)：相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體 內(nèi)外、外力？ 系統(tǒng)內(nèi)物體間的作用力為內(nèi)力 系統(tǒng)外物體施加的作用力為外

4、力 條件？ 系統(tǒng)不受外力，或外力合力為零,把一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，在子彈在槍管運(yùn)行的過(guò)程中（子彈與槍管的摩擦不可忽略） （1）該過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒？（請(qǐng)說(shuō)明你所選取的研究對(duì)象，以及是否守恒的理由） （2）該過(guò)程系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒？ （請(qǐng)說(shuō)明你所選取的研究對(duì)象，以及是否守恒的理由；若機(jī)械能不守恒，是增加了還是減少了？）,判斷是否滿足守恒條件,如圖所示的裝置中，木塊B與水平面間接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起做為研究對(duì)象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)

5、過(guò)程中（ ） A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 C.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒,B,下面系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是,炸彈在空中爆炸 子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊,（海淀）質(zhì)量m1=10g的小球在光滑的水平面上以v1=30cm/s的速率向右運(yùn)動(dòng)，恰遇上質(zhì)量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左運(yùn)動(dòng)，碰撞后，小球m2恰好停止，那么碰撞后小球m1的速度是多大？方向如何？,例：一輛小車(chē)內(nèi)裝有沙子，總質(zhì)量為20kg，在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，在小車(chē)的斜上方距離車(chē)高5m處有一質(zhì)量5kg的小球以的水平速度10m/s拋出，小球落在車(chē)內(nèi)與車(chē)一起運(yùn)

6、動(dòng)，求小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度。,解：小球與小車(chē)組成的系統(tǒng)在小球落入小車(chē)過(guò)程中所受合外力在豎直方向上，水平方向不受外力，所以系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。以向右為正方向:,3、綜合問(wèn)題,第5章 動(dòng)量,碰撞的分類(lèi)1,碰撞的分類(lèi)2,從機(jī)械能是否守恒的角度來(lái)看 從形變的角度來(lái)看,碰撞,形變完全恢復(fù),形變部分恢復(fù),形變不恢復(fù),碰撞的規(guī)律,因?yàn)槲矬w的碰撞過(guò)程所對(duì)應(yīng)的時(shí)間極短，內(nèi)力很大，所以碰撞過(guò)程可以認(rèn)為遵循動(dòng)量守恒。 一動(dòng)一靜的彈性碰撞 證明 結(jié)論,兩個(gè)小球 A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別為 0.4kg、 0.2kg，A的速度va=3 m/s(設(shè)為正)，B的速度為 vb=-3 m/s，則它們對(duì)心碰撞后

7、A、B的速度分別為( ) A. 均為1m/s B. -2m/s, 7m/s C. 2m/s, -1m/s D. -1m/s, 5m/s,AD,1,2,1,2,1,2,例：質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kgm/s，B球的動(dòng)量是5kgm/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是（ ） ApA=6 kgm/s，pB=6 kgm/s； BpA=3 kgm/s，pB=9 kgm/s CpA=-2 kgm/s，pB=14 kgm/s DpA=-4 kgm/s，pB=16 kgm/s,A,例：在光滑的水平面上，動(dòng)能為E0，動(dòng)量大小為p0的小球

8、1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1，p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2，p2，則必有（ ） A.E1E0 D. p2p0,ABD,三個(gè)完全相同的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個(gè)不同的靜止小球發(fā)生正碰(對(duì)心碰撞），結(jié)果a球被反向彈回，b球與被碰球粘在一起共同運(yùn)動(dòng)，c球恰好靜止，以下說(shuō)法正確的是：（） A被a球碰撞的小球獲得動(dòng)量最大 B被b球碰撞的小球獲得的動(dòng)能最大 C. c球損失的動(dòng)能最多 Dc球?qū)Ρ慌銮虻臎_量最大,AC,質(zhì)量為M的1/4光滑圓弧槽放在光滑水平地面上，圓弧半徑為R。先將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從圓弧頂點(diǎn)上方h處

9、由靜止釋放，求小球飛離曲面時(shí)，圓弧槽后退的速度.,例：兩個(gè)木塊A和B的質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=2kg，A、B之間用一輕彈簧連接在一起。A靠在墻壁上，用力F推B使兩木塊之間彈簧壓縮，地面光滑，如圖所示。當(dāng)輕彈簧具有8J的勢(shì)能時(shí)，突然撤去力F，將木塊B由靜止釋放。求： （1）撤去力F后木塊B能夠達(dá)到的最大速度是多大？ （2）木塊A離開(kāi)墻壁后，彈簧能夠具有的彈性勢(shì)能的最大值多大？,思考：從撤去外力到彈簧長(zhǎng)度最大的過(guò)程，是由哪些基本模型組合而成的？ T/4簡(jiǎn)諧振動(dòng)+完全非彈性碰撞,例：在水平桌面上固定有一塊質(zhì)量為M的木塊，一粒質(zhì)量為m，速度為v0的子彈沿水平方向射入木塊，子彈深入木塊d后停在其中

10、。若將該木塊放在光滑水平面上，仍用原來(lái)的子彈射擊木塊，求子彈射入木塊的深入d多大？有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？設(shè)兩種情況下子彈在木塊中所受阻力相同。,（2004年全國(guó)理綜）如圖所示，長(zhǎng)木板ab的b端固定一擋板，木板連同檔板的質(zhì)量為M=4.0kg，a、b間距離s=2.0m木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物塊，其質(zhì)量m=1.0kg，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)令小物塊以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑動(dòng)，直到和擋板相碰.碰撞后，小物塊恰好回到a端而不脫離木板求碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能,如圖所示，彈簧上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)，一質(zhì)量為 m

11、的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖，讓環(huán)自由下落，撞擊平板，已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長(zhǎng)，則 （ ） A若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中， 環(huán)與板的總動(dòng)量守恒 B若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中， 環(huán)與板的總機(jī)械能守恒 C環(huán)撞擊板后的瞬間，二者的速度最大 D在碰后與環(huán)一起下落的過(guò)程中，它們 減少的動(dòng)能等于克服彈簧力所做的功,A,例：一質(zhì)量為M的重錘從一質(zhì)量為m的長(zhǎng)木楔的正上方H處自由下落，與木楔相撞后以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)將木楔插入泥地。若兩者碰撞過(guò)程時(shí)間極短，木楔插入泥地過(guò)程中所受到的平均阻力為f，求木楔插入地面的深度。,模型的拆分：自由落體+完全非彈性碰撞+勻減速直線,若重

12、錘與木楔相撞后回彈高度為h（hH），且不再下落，求木楔插入地面的深度。,組合的結(jié)構(gòu)：混聯(lián) 拆分的依據(jù)：通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析得到基本運(yùn)動(dòng)模型。運(yùn)動(dòng)模型往往是以臨界態(tài)分劃的。,（1992年全國(guó)高考?jí)狠S題）如圖所示，一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，mM?，F(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小相等、方向相反的初速度(如圖)，使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)、B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A剛好沒(méi)有滑離L板。以地面為參照系。 (1)若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后的速度的大小和方向。 (2)若初速度的大小未知，求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的距離。,從地面

13、豎直向上發(fā)射一顆質(zhì)量為0.4kg禮花彈，升到距地面高度為125m時(shí)速度為30m/s,此時(shí)禮花彈炸成質(zhì)量相等的兩塊，其中一塊經(jīng)5s落地。則禮花彈在爆炸過(guò)程中（不計(jì)空氣阻力且不考慮燃料質(zhì)量的影響,g取10m/s2 ） 有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能？ 試計(jì)算：爆炸過(guò)程燃料對(duì)兩塊彈片的沖量和做功各多少？,(1)180J (2)I1=6NS W1=270J I2=-6NS W2=-90J,（1993年高考物理試題）如圖所示，A、B是位于水平桌面上的兩個(gè)質(zhì)量相等的小木塊，離墻壁的距離分別為L(zhǎng)和l，與桌面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別為A和B.今給A以某一初速度，使之從桌面的右端向左運(yùn)動(dòng)。假定A、B之間，B與墻之間的碰撞時(shí)間都很短，且碰撞中總動(dòng)能無(wú)損失.若要使木塊A最后不從桌面上掉下來(lái)，則A的初速度最大不能超過(guò) 。,一輛質(zhì)量m=2kg的平板車(chē)左端放有質(zhì)量M=3kg的小滑塊，滑塊與平板車(chē)之間的摩擦系數(shù)=0.4開(kāi)始時(shí)平板車(chē)和滑塊共同以v=2m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞中無(wú)能量損失平板車(chē)足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)滑到平板車(chē)右端（取g=10m/s2）求： （1）平板車(chē)第一次與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離S （2）平板車(chē)第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度v （3）為使滑塊始終不會(huì)滑到平板車(chē)右端，平板車(chē)至少多長(zhǎng)？,（2006年重慶理綜）