動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用（全國一等獎(jiǎng)）

人教版物理高三選修3-5

動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用

北流市實(shí)驗(yàn)中學(xué)趙海霞動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用一、碰撞、爆炸、反沖的作用過程1、碰撞、爆炸、反沖現(xiàn)象的特點(diǎn)：

作用時(shí)間極短；相互作用力大，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力

對(duì)系統(tǒng)可以認(rèn)為：

F合=0

碰撞、爆炸、反沖的作用過程滿足動(dòng)量守恒定律的條件2、碰撞、爆炸、反沖的作用過程動(dòng)量守恒

二、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成受力分析，確定動(dòng)量是否守恒規(guī)定正方向，確定初末動(dòng)量根據(jù)動(dòng)量守恒定律，建立守恒方程代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果并討論說明【例1】光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m，開始時(shí)B、C均靜止，A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小.【解析】A與B碰撞后，AB動(dòng)量守恒，設(shè)A的速度為vA，B的速度為vB，B與C碰撞,BC動(dòng)量守恒，粘在一起的速度為v，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得對(duì)A、B木塊：mAv0=mAvA+mBvB

①對(duì)B、C木塊：mBvB=(mB+mC)v②由A與B間的距離保持不變可知：vA=v

③

聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得

三、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決碰撞、爆炸、反沖的問題【碰撞類動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用】【例2】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)量為300g，仍按原方向飛行，測(cè)得其速度為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向.【思路點(diǎn)撥】手雷在空中爆炸瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒.【解析】設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较?，則整體初速度v0=10m/s；m1=0.3kg的大塊速度為v1=50m/s、m2=0.2kg的小塊速度為v2.手雷爆炸瞬間由動(dòng)量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2解得方向與手雷初速度方向相反.【爆炸類動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用】【反沖類動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用】【例3】將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出．在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)(

)A．30kg·m/s B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s【解析】由于噴氣時(shí)間短，且不計(jì)重力和空氣阻力，則火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：0=p1+p2其中，燃?xì)獾膭?dòng)量為：p1＝mv＝0.05×6