動量守恒定律的應(yīng)用

第七章動量動量守恒定律動量守恒定律的應(yīng)用7.3噴灌設(shè)備反沖運(yùn)動反沖運(yùn)動1.定義：一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某個方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動的現(xiàn)象．2.說明：(1)反沖運(yùn)動是系統(tǒng)內(nèi)力產(chǎn)生的效果(2)反沖運(yùn)動一般遵循動量守恒定律(3)有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，系統(tǒng)的總機(jī)械能增加例1.(多選)關(guān)于反作用力在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用，下列說法中正確的是A.在平靜的水面上，靜止著一只小船，小船上有一人，人從靜止開始從小

船的一端走向另一端時，小船向相反方向運(yùn)動B.普通汽車行駛時，通過排氣筒向后排出燃?xì)?，從而獲得向前的反作用力

即動力C.農(nóng)田灌溉用自動噴水器，當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時，彎管會自動轉(zhuǎn)向D.軟體動物烏賊在水中經(jīng)過體側(cè)的孔將水吸入鰓腔，然后用力把水?dāng)D出體

外，烏賊就會向相反方向游去反沖運(yùn)動ACD噴灌設(shè)備反沖運(yùn)動1.模型特點(diǎn)(2)兩物體的位移滿足：x人＋x船＝L人船模型2.模型分析(1)兩部分組成(2)初速度均為0L為相對位移的大小(1)兩物體滿足動量守恒定律：mv人－Mv船＝0(3)至少一個方向動量守恒3.運(yùn)動特點(diǎn)人船模型(1)人動船動，人快船快，人左船右；技巧：畫草圖、找相對位移的大小L例2.有一只小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長(重一噸左右).一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船。用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L.已知他的自身質(zhì)量為m，水的阻力不計(jì)，則船的質(zhì)量為B人船模型例3.如圖所示，一個傾角為α的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M，頂端高度為h.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物塊，沿光滑斜面下滑，當(dāng)小物塊從斜面頂端自由下滑到底端時，斜面體在水平面上移動的距離是人船模型C單個方向符合人船模型的特點(diǎn)例4.質(zhì)量為M的氣球上有一個質(zhì)量為m的人，氣球和人在靜止的空氣中共同靜止于離地h高處，如果從氣球上慢慢放下一個質(zhì)量不計(jì)的軟梯，讓人沿軟梯降到地面，則軟梯長至少應(yīng)為CL=？hx人船模型1.模型特點(diǎn)(1)子彈水平打進(jìn)木塊的過程中，系統(tǒng)的動量守恒。(2)系統(tǒng)的機(jī)械能有損失。子彈打木塊模型2.兩種情景(1)子彈嵌入木塊中，兩者速度相等：動量守恒：mv0＝(m＋M)v(2)子彈穿透木塊動量守恒：mv0＝mv1＋Mv2子彈打木塊模型例5.一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平打進(jìn)木塊并留在其中，設(shè)子彈與木塊之間的相互作用力為Ff。則：(1)子彈、木塊相對靜止時的速度是多少？(2)子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動的時間為多長？(3)子彈、木塊相互作用過程中子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度分別是多少？(4)系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能分別是多少？(5)要使子彈不射出木塊，木塊至少多長？子彈打木塊模型例6.一如圖所示，一子彈以初速度v0擊中靜止在光滑的水平面上的木塊，最終子彈未能射穿木塊，射入的深度為d，木塊加速運(yùn)動的位移為s。則以下說法正確的是A.子彈動能的虧損等于系統(tǒng)動能的虧損B.子彈動量變化量的大小等于木塊動量變化量的大小C.摩擦力對木塊做的功等于摩擦力對子彈做的功D.子彈對木塊做的功等于木塊動能的增量子彈打木塊模型BD例7.如圖甲所示，一塊長度為L、質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平面上.一顆質(zhì)量也為m的子彈以水平速度v0射入木塊.當(dāng)子彈剛射穿木塊時，木塊向前移動的距離為s，如圖乙所示.設(shè)子彈穿過木塊的過程中受到的阻力恒定不變，子彈可視為質(zhì)點(diǎn).則子彈穿過木塊的時間為子彈打木塊模型D1.模型特點(diǎn)(1)系統(tǒng)的動量守恒，但機(jī)械能不守恒，摩擦力與兩者相對位移的乘積等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能(2)若木塊未從木板上滑下，當(dāng)兩者速度相同時，木板速度最大，相對位移最大滑塊滑板模型2.求解方法(1)求速度：根據(jù)動量守恒定律求解，研究對象為一個系統(tǒng)；(2)求時間：根據(jù)動量定理求解，研究對象為一個物體；(3)求系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能或相對位移：

研究對象為一個系統(tǒng),根據(jù)能量守恒定律Q＝FfΔx

或Q＝E初－E末，滑塊滑板模型例8.如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物塊在車面上滑行的時間t；(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度不超過多少。滑塊滑板模型例9.(多選)長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝2kg的另一物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示，g＝10m/s2。則下列說法正確的是A.木板獲得的動能為1JB.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC.木板A的最小長度為2mD.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1滑塊滑板模型ABD例10.(多選)如圖所示，長為L、質(zhì)量為3m的長木板B放在光滑水平面上，質(zhì)量為m的鐵塊A放在長木板右端。一質(zhì)量為m的子彈以速度v0射入木板并留在其中，鐵塊恰好不滑離木板。子彈射入木板中的時間極短，子彈、鐵塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g。下列說法正確的是滑塊滑板模型BCD練：如圖所示，在光滑水平面上有B、C兩個木板，B的上表面光滑，C的上表面粗糙，B上有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m.A、B以相同的初速度v向右運(yùn)動，C以速度v向左運(yùn)動。B、C的上表面等高，二者發(fā)生完全非彈性碰撞但并不粘連，碰撞時間很短。A滑上C