動(dòng)量守恒習(xí)題課4

1、動(dòng)量守恒習(xí)題課41練習(xí)1：質(zhì)量為2kg的小球A以6m/s的速度與質(zhì)量為1kg的小球B發(fā)生正碰，求：碰撞后兩球速度的最大值和最小值。練習(xí)2：質(zhì)量為1kg的小球A以6m/s的速度與質(zhì)量為2kg的小球B發(fā)生正碰，求：碰撞后兩球速度的最大值和最小值。2m/sVA 4m/s 4m/sVB 8m/s-2m/sVA 2m/s 2m/sVB 4m/s2二、斜 碰散射32、爆炸： （1）爆炸的特點(diǎn)也是作用時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，符合動(dòng)量守恒。 （2）爆炸過程中有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此系統(tǒng)的機(jī)械能增加。3、反沖： 在某些情況下，原來系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度，發(fā)生相互作用后各部分的末速度不再相同而分開。這類問題

2、相互作用過程中系統(tǒng)的動(dòng)能增大，有其它能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化?？梢园堰@類問題統(tǒng)稱為反沖 如噴氣式飛機(jī)、火箭、反沖式水輪機(jī)、打槍打炮、原子核衰變等。4【例1】 拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s，這時(shí)突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行，其速度測得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向。5例2下列各物體的運(yùn)動(dòng)，屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是（ ）（A）火箭的運(yùn)動(dòng) （B）子彈射出后，槍身的后退（C）噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng) （D）人跳上靜止小車后一起運(yùn)動(dòng)（E）人從小船上跳上岸后小船的運(yùn)動(dòng)64.三個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng) 7例：在光滑水平面上有一質(zhì)量m1=20kg的小車，通過一根不可伸長的輕繩與

3、另一質(zhì)量為m2=5kg的拖車相連接，拖車的平板上放一質(zhì)量為m3=15kg的物體，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2.開始時(shí)拖車靜止，繩沒有拉緊，如圖所示，當(dāng)小車以v0=3m/s的速度前進(jìn)后，帶動(dòng)拖車運(yùn)動(dòng)，且物體不會(huì)滑下拖車，求：（1）m1、m2、m3最終的運(yùn)動(dòng)速度；（2)物體在拖車的平板上滑動(dòng)的距離。8解析：在水平方向上，由于整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中不受外力作用，故m1、m2、m3所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終三者的速度相同（設(shè)為v）則m1v0m3m29欲求m3在m2上的位移，需知m1與m2作用后m2的速度，當(dāng)m1與m2作用時(shí)，m3通過摩擦力與m2作用，只有m2獲得速度后m3才與m2作用，因此在m1與

4、m2作用時(shí)，可以不考慮m3的作用，故m1和m2組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒。10m3在m2上移動(dòng)的距離為L，以三物體為系統(tǒng)，由功能關(guān)系可得11例題9：物體A、B緊靠并列放在光滑水平面上，mA=500g，mB=400g，另有一質(zhì)量為mC=100g的物體C以10m/s的水平初速度擦著A、B表面經(jīng)過，在摩擦力的作用下A、B物體也運(yùn)動(dòng)起來，最后C物體在B上與B一起以1.5m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則C離開A物體時(shí)，A、C的速度各為多少？ABCv012分析與解設(shè)A的速度為vA當(dāng)C越過A進(jìn)入B時(shí)，AB的速度的速度相等，而且是v=0.5m/sABCv0135.動(dòng)量守恒定律與歸納法專題： 14例：人和冰車的總質(zhì)量為M，另有一

5、木球，質(zhì)量為m.M:m=31:2,人坐在靜止于水平冰面的冰車上，以速度v（相對(duì)于地面）將原來靜止的木球沿冰面推向正前方的固定擋板，球與冰面、車與冰面的摩擦及空氣阻力均可忽略不計(jì)，設(shè)球與擋板碰撞后，反彈速率與碰撞前速率相等，人接住球后再以同樣的速度（相對(duì)于地面）將球沿冰面向正前方推向擋板，求人推多少次后才能不再接到球？15解：人在推球的過程中動(dòng)量守恒，只要人往后退的速度小于球回來的速度，人就會(huì)繼續(xù)推，直到人后退的速度跟球的速度相等或者比球回來的速度小。設(shè)向右為正方向。則：vv16第1次推時(shí)：第2次推時(shí)：第3次推時(shí)： 第n次推時(shí)：17把等式的兩邊分別相加就會(huì)得到：要想不接到球，Vn=v所以：當(dāng)推了

6、8次，球回來時(shí)，人的速度還達(dá)不到v，因此人需要推9次。186、動(dòng)量守恒中的熱點(diǎn)問題分析例題10：宇航員連裝備的總質(zhì)量是100kg，在距飛船45m處與飛船相對(duì)靜止的空間站維修儀器，他帶著裝有氧氣的貯氣筒，筒上有一個(gè)可使氧氣以50m/s速度噴出的噴嘴，待他維修完畢后，貯氣筒內(nèi)還留有0.5kg的氧氣。他必須朝著跟飛船反方向噴出氧氣才能回到飛船，但在返回途中必須保留一部分氧氣供他呼吸用。已知宇航員呼吸的耗氧率為2.510- 4kg/s，（噴出氧氣后導(dǎo)致的質(zhì)量變化對(duì)總質(zhì)量來說可能忽略不計(jì)）試問： （1）若他在返航時(shí)釋放了0.15kg的氧氣，他能否安全抵達(dá)飛船 （2）若他想在最短的時(shí)間內(nèi)返航，則他應(yīng)在返回時(shí)釋放多少克氧氣 19分析與解 設(shè)氧氣噴出的速度為v0，人反沖的