16.3动量守恒定律(二) 课件(人教版选修3-5).ppt

;;1．动量守恒定律的内容是什么？ ;请设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律;;要求一：正确判断系统动量是否守恒；;;动量守恒定律的五性： (1)矢量性：动量是矢量.所以动量守恒定律的表达式是矢量式，且作用前后对应的是同一正方向. (2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，是相对同一参考系而言的. (3)同时性：动量守恒定律p1+p2= p1′+p2′中，p1和p2是指作用前同一时刻物体的动量，p1′和p2′是指作用后同一时刻物体的动量. （4）条件性：先判断系统是否满足守恒条件。 （5）普适性：大到天体、小到微观粒子，且不论几个物体组成的系统，满足守恒条件就可用。;;学案4;学案4;学案4;例 1;应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法;例 2;三、动量守恒定律的适用范围; 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动，碰上质量为m2的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起，以共同的速度V2继续运动，请列出系统动量守恒的方程式。; 如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，质量为m0的子弹A沿水平方向以速度V0射入木块后留在质量为m1的木块B内，与木块达到共同速度V1，入射时间极短，之后它们将压缩弹簧，若将子弹和木块看作系统，则指出系统在哪个过程动量守恒，并列出方程式。;典例1 抛出的手雷在最高点时水平速度为10 m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量m1=300 g,仍按原方向飞行，其速度测得为50 m/s，另一小块质量m2=200 g，求它的速度的大小和方向.(空气阻力忽略不计);解答本题应掌握以下两点： (1)手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒. (2)在水平方向上系统不受外力作用，即水平方向上合力为零，所以在水平方向上动量是守恒的.;【规范解答】设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度 v0=10 m/s；m1=0.3 kg的大块速度为v1=50 m/s；m2=0.2 kg的小块速度为v2，其方向不清，暂设为正方向. 由动量守恒定律：(m1+m2)v0=m1v1+m2v2 解出 负号表示与所设正方向相反. 答案:50 m/s 向反方向运动; 【变式备选】如图所示，在沙堆表 面放置一长方形木块A，其上面再放一个质量为m=0.10 kg的爆竹B，木块的质量为M=6.0 kg.当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中深度h=50 cm，且木块所受的平均阻力为f=80 N. 若爆竹的火药质量以及空气 阻力可忽略不计，求爆竹能 上升的最大高度. (g取10 m/s2);【解析】爆竹爆炸瞬间，木块获得的瞬时速度v可由牛顿第二定律和运动学公式求得 爆竹爆炸过程中，由爆竹、木块组成的系统动量近似守恒得：Mv-mv0=0 解得： 爆炸后爆竹向上做匀减速运动，加速度为g，末速度为0.故-v02=-2gh1,解得h1=600 m 答案:600 m;典例2 (2011·新课标全国卷)如图，A、B、C三个木块的质量均为m.置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体，现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能.;解答本题时可分阶段进行分析 第一阶段A碰B后与B粘合在一起，此时三者以共同速度运动，此过程动量守恒，机械能不守恒.第二阶段为从细线断开到C与弹簧分开的过程，A、B和C动量守恒，机械能守恒，可根据这些守恒列出方程，解答所求.;【规范解答】设碰后A、B和C的共同速度大小为v，由动量守恒有3mv=mv0 ① 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒有 3mv=2mv1+mv0 ② 设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为 答案：; 【变式备选】如图，一质量为 M =1.2 kg的物块静止在桌面边缘， 桌面离水平地面的高度为h =1.8 m. 一质量为m=20 g的子弹以水平速度 v0=100 m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10 m/s穿出.重力加速度g取10 m/s2.求： (1)子弹穿出物块时，物块获得的水平初速度V； (2)物块落地点离桌面边缘的水平距离x.;【解析】(1)因为mv0=mv+MV，所以