高中物理人船模型應(yīng)用動(dòng)量守恒處理問題

1、人船模型 應(yīng)用動(dòng)量守恒處理問題 動(dòng)量守恒定律的要點(diǎn)：1。矢量表達(dá)式： mv+m2V2=mlv/+m2V2/2。條件：系統(tǒng)不受合外力或系統(tǒng)所受合外力為零。系統(tǒng)在某一方向合外力為零，則該方向動(dòng)量守恒系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(如爆炸過程中的重力、碰撞過程中的摩擦力等)3、各物體的速度應(yīng)取地為參考系4、系統(tǒng)在一維空間相互作用，應(yīng)規(guī)定正方向，以確定每個(gè)動(dòng)量的正、負(fù)。若待求量的方向未知，直接代入該量的符號(hào)，所求結(jié)果為正值，則該量的方向與規(guī)定方向相同，所求結(jié)果為 負(fù)值，則該量的方向與規(guī)定方向相反。應(yīng)用平均動(dòng)量守恒處理問題的方法若系統(tǒng)在全過程中動(dòng)量守恒(包括單方向動(dòng)量守恒)，則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動(dòng)量也 必定守

2、恒。如果系統(tǒng)是由兩個(gè)物體組成， 且相互作用前均靜止，相互作用后均發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則由0=m1Vi-m2V2 (其中v、V2是平均速度)得推論：m1s1=m2s2,使用時(shí)應(yīng)明確s1、s2必須是相對(duì)同一參照物體的大小。人船模型在靜水上浮著一只長(zhǎng)為L(zhǎng)=3m、質(zhì)量為m船=300kg的小船，船尾站著一質(zhì)量 m人=60kg的人，開始時(shí)人和船都靜止。若人勻速?gòu)拇沧叩酱^，不計(jì)水的阻力。則船將(A)后退 0.5m(B)后退 0.6m(C)后退0.75m(D) 一直勻速后退在靜水上浮著一只長(zhǎng)為 L=3m、質(zhì)量為m船=300kg的小船，船尾站著一質(zhì)量 m人=60kg的 人，開始時(shí)人和船都靜止。 若人勻速?gòu)拇沧叩酱^

3、， 不計(jì)水的阻力。則船將( A )(A)后退0.5m(B)后退0.6m(C)后退0.75m(D) 一直勻速后退分析與解：取人和小船為對(duì)象，它們所受合外力為零，初動(dòng)量m人v人+m船v船=0 (均 靜止)根據(jù)動(dòng)量守恒定律m人v人+m船v船=m人v，人+m船，船取人的走向?yàn)檎较?= m人v，人-m船v，船設(shè)走完時(shí)間為t則0= m人v，人t - m船v，船tm人S人=m船S船注意S1、s2均為相對(duì)地的位移60 x （ 3-S船）=300 x S船 S船=0.5m人船模型的綜合發(fā)散一、人船模型（水平方向）二、劈和物塊（水平方向）三、氣球和人（豎直方向）劈和物塊一個(gè)質(zhì)量為M,底面邊長(zhǎng)為b的劈靜止在光滑的

4、水平面上，見左圖，有一質(zhì)量為 m的物塊 由斜面頂部無初速滑到底部時(shí)，劈移動(dòng)的距離是多少？分析和解答：劈和小球組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，故水平方向動(dòng)量守恒，且初始時(shí)兩物均靜止，故由推論知 ms i=Ms 2,其中si和S2是m和M對(duì)地的位移，由上圖很容易看出：si=b-s 2代入上式得，m(b-S2)=Ms2,所以S2=mb/(M+m)即為M發(fā)生的位移?？梢?，處理此類題，除熟記推論外，關(guān)鍵是畫草圖，確定位移關(guān)系。氣球和人載人氣球原來靜止在空中，與地面距離為h ,已知人的質(zhì)量為 m ,氣球質(zhì)量(不含人的質(zhì)量)為Mo若人要沿輕繩梯返回地面，則繩梯的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？解：取人和氣球?yàn)閷?duì)象，系統(tǒng)開始靜止且同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，人下到地面時(shí)，人相對(duì)地的位移為h ,設(shè)氣球?qū)Φ匚灰?L,則根據(jù)推論有ML=mh得 L = mh因此繩的長(zhǎng)度至少為L(zhǎng)+h=(M m)hM小結(jié)應(yīng)用平均動(dòng)量守恒解題的要點(diǎn)如果系統(tǒng)是由兩個(gè)物體組成，且相互作用前均靜止，相互作用后均發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則1、表達(dá)式0=m