動量碰撞模型.ppt

《動量碰撞模型.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、幾種類型問題分析１、內(nèi)容：一個系統(tǒng)______＿或＿＿＿＿＿＿時，系統(tǒng)的_______保持不變。２、一般表達(dá)式:(1）p1=p2其他表達(dá)式：不受外力所受外力之和為零總動量一、動量守恒定律３、動量守恒定律成立條件：①系統(tǒng)不受外力或_________________；②系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但＿＿＿＿＿＿不受外力或所受外力之和為零時（只在這一方向上動量守恒）③系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但內(nèi)力______外力時（如碰撞、爆炸等）所受外力之和為零遠(yuǎn)大于在某一方向上二、典型模型（問題）：6、多過程問題4、碰撞問題1、人

2、船模型3、小球彈簧問題2、子彈打木塊模型5、爆炸（反沖）問題（1）碰撞模型。內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，近似動量守恒問題。有彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞。碰撞類問題的三種情況：①彈性碰撞——碰撞結(jié)束后，形變?nèi)肯?，碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等，總動能不變.（結(jié)論表達(dá)式要求學(xué)生會寫）②非完全彈性碰撞——碰撞結(jié)束后，形變部分消失，碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等，動能有部分損失.③完全非彈性碰撞——碰撞結(jié)束后，形變完全保留，通常表現(xiàn)為碰后兩物體合二為一，以同一速度運動，碰撞前后系統(tǒng)的總動量相等，動能損失最多.解決碰撞問題須同時遵守

3、的三個原則:一.系統(tǒng)動量守恒原則三.物理情景可行性原則例如：追趕碰撞：碰撞前：碰撞后：在前面運動的物體的速度一定不小于在后面運動的物體的速度二.能量不增加的原則例：質(zhì)量為m1的入射粒子與一質(zhì)量為m2的靜止粒子發(fā)生正碰.已知機(jī)械能在碰撞過程沒有損失，實驗中測出了碰撞后第二個粒子的速度為v2，求第一個粒子原來速度v0的值的可能范圍.討論碰撞后的速度：當(dāng)m1>m2時：v1>0v2>0——兩球均沿初速v1方向運動.當(dāng)m1＝m2時：v1＝0v2＝v0——兩球交換速度.當(dāng)m10——m1反彈，m2沿v1

4、方向運動.一靜一動的彈性碰撞：m1v0=m1v1+m2v2例2：設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊，設(shè)木塊對子彈的阻力恒為f,求:1.木塊至少多長子彈才不會穿出?2.子彈在木塊中運動了多長時間?（2）子彈打木塊問題(1)解：從動量的角度看,以m和M組成的系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)動量守恒對子彈用動能定理：對木塊用動能定理：①、②相減得：由上式可得:……①……②……③(2)以子彈為研究對象,由牛頓運動定律和運動學(xué)公式可得:從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力

5、大小為f，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2，如圖所示，顯然有s1-s2=L總結(jié)：子彈打木塊的模型具有下列力學(xué)規(guī)律：1、動力學(xué)的規(guī)律：構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體在相互作用時，受到大小相等，方向相反的一對恒力的作用，他們的加速度大小與質(zhì)量成反比，方向相反。2、運動學(xué)的規(guī)律：在子彈進(jìn)入木塊的過程中，可以看成是勻減速運動,木塊做勻加速運動，子彈的進(jìn)入深度就是他們的相對位移。3、動量和能量規(guī)律：系統(tǒng)的動量守恒，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動能發(fā)生變化，作用力對子彈做的功等于子彈動能的變化，作用力對木塊做的功等于木塊動能的變化，系統(tǒng)動能轉(zhuǎn)化為

6、內(nèi)能，其大小等于該恒力的大小與相對位移的乘積。人和小車的總質(zhì)量為M，人坐在靜止于光滑水平面的小車上，以相對地的速率v將一質(zhì)量為m的木箱沿水平面推向正前方的豎直固定擋板。設(shè)箱與擋板碰撞時無機(jī)械能損失，碰撞后箱以速率v反彈回來。人接住箱后，再以同樣的相對于地的速率v將木箱沿水平面推向正前方的擋板。已知M：m=4：1，求：（1）人第二次推出箱后，小車和人的速度大小。（2）人推箱多少次后不能再接到箱？練習(xí)解：每次推箱時，對小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動量守恒，設(shè)人和小車速度方向為正方向，每次推箱后人和小車的速度分別為v1、

7、v2…，則第一次推箱后：Mv1－mv=0⑴題目第一次推箱前第一次推箱后解：每次推箱時，對小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動量守恒，設(shè)人和小車速度方向為正方向，每次推箱后人和小車的速度分別為v1、v2…，第二次推箱前第二次推箱后第二次推箱后：Mv2－mv=（M＋m）V1′⑶解：每次推箱時，對小車、人和木箱組成的系統(tǒng)，動量守恒，設(shè)人和小車速度方向為正方向，每次推箱后人和小車的速度分別為v1、v2…，則第一次推箱后：Mv1－mv=0⑴第一次接箱后：（M＋m）V1′=Mv1+mv⑵第二次推箱后：Mv2－mv=（M＋m）V1′⑶

8、∴v2=3mv/M以此類推，第N次推箱后，人和小車的速度vN=(2N－1)mv/M當(dāng)vN＞v時，不再能接到箱，即2N－1＞M/m=4N＞2.5.25∴人推箱3次后不能再接到箱∴v1=mv/M（3）人船模型。人動船動，人停船停，人快船快，人慢船慢。求位移、求速度、求加速度人船模型例：靜止在水面上的小船長為L，質(zhì)量為M，在船的最右端站有一質(zhì)量為m的人，不計水的阻力，當(dāng)人從最右