b动量守恒定律的应用.ppt
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3 1 2 0 1 2 3 x 解:由于小车的速度逐级变化,使得问题越来越复杂。 为使问题得到解决我们先用归纳法分析。 (1)在x0的一侧: 第1人扔袋:Mv0-m·2v0=(M+m)v1, 第2人扔袋:(M+m)v1-m·2·2v1 =(M+2m)v2, 第n人扔袋:[M+(n-1)m]vn?1 ?m·2nvn?1=(m+nm)vn, 要使车反向,则要Vn0 亦即:M+(n-1)m-2nm0 ?n=2.4, 取整数即车上堆积有n=3个沙袋时车将开始反向(向左)滑行。 题目 (2)只要小车仍有速度,都将会有人扔沙袋到车上,因此到最后小车速度一定为零,在x0的一侧: 经负侧第1人: (M+3m)v3- m ′ ·2v3=(M+3m+m ′)v ′ , 经负侧第2人: (M+3m+m ′)v4-m ′ ·4v4=(M+3m+2m ′)v 5 ′ …… 经负侧第n人(最后一次): [M+3m+(n′-1)m ′]vn’?1-m ′ ·2n ′ vn ′ ?1 =0 ?n′ = 8 故车上最终共有N=n+n′=3+8=11(个沙袋) 题目 3 1 2 0 1 2 3 x * * 动量守恒定律 的应用 基本概念 ☆ 1. 动量守恒定律的表述 ☆ 2. 动量守恒定律成立的条件。 ☆ 3. 应用动量守恒定律的注意点 ☆ 4. 动量守恒定律的重要意义 简单应用 例1、 01年全国17、 例2、 例3、 04年北京24、 练习、 例4、 综合应用 87年高考、 例5. 例6、 例7、 例8、 例9、 例10、 00年高考22、 95高考. 04年江苏18、 04年青海甘肃25 实验题 例11 练习2 动量守恒定律的应用 1. 动量守恒定律的表述。 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 即:m1v1+m2v2 = m1v1′+m2v2′ 2. 动量守恒定律成立的条件。 ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零; ⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计; ⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方 向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶 段系统动量守恒。 3. 应用动量守恒定律的注意点: (1) 注意动量守恒定律的适用条件, (2) 特别注意动量守恒定律的矢量性:要规定正方向, 已知量跟规定正方向相同的为正值,相反的为负值, 求出的未知量是正值,则跟规定正方向相同, 求出的未知量是负值,则跟规定正方向相反。 (3) 注意速度的同时性和同一性。 同时性指的是公式中的v1 、v2必须是相互作用前同一时刻的速度,v1′ 、v2′必须是相互作用后同一时刻的速度。 同一性指的是公式中的所有速度都是相对于同一参考系的速度,一般以地面为参考系。 火车机车拉着一列车厢以v0速度在平直轨道上匀速前进,在某一时刻,最后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩,脱钩后该车厢在轨道上滑行一段距离后停止,机车和前面车厢的总质量M不变。设机车牵引力不变,列车所受运动阻力与其重力成正比,与其速度无关。则当脱离了列车的最后一节车厢停止运动的瞬间,前面机车和列车的速度大小等于 。 例1 解:由于系统(m+M)的合外力始终为0, 由动量守恒定律 (m+M)v0=MV V= (m+M)v0/M (m+M)v0/M (12分)质量为M的小船以速度V0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾,现小孩a沿水平方向以速率(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度. 01年全国17 解:设小孩b 跃出后小船向前行驶的速度为V,根据动量守恒定律,有 平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10m/s2) 例2 v0 解: 两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢 球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v, 由动量守恒可得 Mv0=(M+M/2)· v ∴v=2v0 /3 = 8m/s 钢球落到平板车上所用时间为 t 时间内平板车移动距离 s1=v
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