《动量守恒定律的应用》人教版高二物理选修3-5PPT课件

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讲解人：XXX时间：2020.5.25MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT第4节动量守恒定律的应用第16章动量守恒定律人教版高中物理选修3-5学习目标1.进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件.2.进一步熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法和步骤.1.动量守恒定律成立的条件：(1)系统不受外力或所受外力的合力为零；(2)系统的内力远大于外力；(3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0.2.动量守恒定律的研究对象是系统.研究多个物体组成的系统时，必须合理选择系统，再对系统进行受力分析.分清系统的内力与外力，然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件.主题一、动量守恒条件的扩展应用典例1　如图所示，质量为0.5kg的小球在离车底面高度20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，小车的底面上涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，若小球在落在车的底面前瞬间的速度是25m/s，则当小球和小车相对静止时，小车的速度是(g＝10m/s2)(　　)A.5m/sB.4m/sC.8.5m/sD.9.5m/s典型例题解析　由平抛运动规律可知，小球下落的时间t＝＝s＝2s，在竖直方向的速度vy＝gt＝20m/s，水平方向的速度vx＝m/s＝15m/s，取小车初速度的方向为正方向，由于小球和小车的相互作用满足水平方向上的动量守恒，则m车v0－m球vx＝(m车＋m球)v，解得v＝5m/s，故A正确.答案　A2hg2×2010252－202典型例题2hg2×2010252－202【求解思路与方法】：(1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况；(2)分清作用过程中的不同阶段，并按作用关系将系统内的物体分成几个小系统，既要符合守恒条件，又方便解题.(3)对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态，分别列动量守恒方程.主题二、多物体、多过程动量守恒定律的应用典例2　如图所示，A、B两个木块质量分别为2kg与0.9kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1kg的铁块以10m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5m/s，求：(1)A的最终速度大小；解析　选铁块和木块A、B为一系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得：mv＝(MB＋m)vB＋MAvA可求得：vA＝0.25m/s典型例题(2)铁块刚滑上B时的速度大小.解析　设铁块刚滑上B时的速度为v′，此时A、B的速度均为vA＝0.25m/s.由系统动量守恒得：mv＝mv′＋(MA＋MB)vA可求得v′＝2.75m/s答案　2.75m/s典型例题典例3　如图所示，光滑水平面上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m、mB＝m.A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与木块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三木块速度恰好相同，求B与C碰撞前B的速度.典型例题解析　细绳断开后，在弹簧弹力的作用下，A做减速运动，B做加速运动，最终三者以共同速度向右运动，设共同速度为v，A和B分开后，B的速度为vB，对三个木块组成的系统，整个过程总动量守恒，取v0的方向为正方向，则有(mA＋mB)v0＝(mA＋mB＋mC)v对A、B两个木块，分开过程满足动量守恒，则有(mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB联立以上两式可得：B与C碰撞前B的速度为vB＝v0.答案　v09595典型例题9595【思路与方法】：分析临界问题的关键是寻找临界状态，在动量守恒定律的应用中，常常出现相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向等临界状态，其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系，这些特定关系的判断是求解这类问题的关键.主题三、动量守恒定律应用中的临界问题分析典例4　如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg.游戏时，甲推着一个质量为m＝15kg的箱子和他一起以v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住.若不计冰面摩擦.典型例题解析　甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：(M＋m)v0＝mv＋Mv1解得v1＝M＋mv0－mvM(1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少？(用字母表示).典型例题M＋mv0－mvM(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少？(用字母表示)解析　箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv－Mv0＝(m＋M)v2解得v2＝mv－Mv0m＋M典型例题mv－Mv0m＋M(3)若甲、乙最后不相撞，则箱子被推出的速度至少多大？解析　甲、乙不相撞的条件是v1≤v2其中v1＝v2为甲、乙恰好不相撞的条件.即，代入数据得v≥5.2m/s.所以箱子被推出的速度为5.2m/s时，甲、乙恰好不相撞.M＋mv0－mvM≤mv－Mv0m＋M典型例题M＋mv0－mvM≤mv－Mv0m＋M检测一.(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶端由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是(　　)A.斜面和小球组成的系统动量守恒B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C.斜面向右运动D.斜面静止不动BC当堂检测如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后(　　)A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.物体的最终速度为，向右D.物体的最终速度为，向右mv0Mmv0M＋mD当堂检测mv0Mmv0M＋m讲解人：XXX时间：2020.5.25MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT感谢各位的聆听第16章动量守恒定律人教版高中物理选修3-5