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1、 物物 理理 多物体动量及多物体动量及能量模型能量模型 物物 理理 例一、例一、如图所示如图所示,木块静止在光滑水平面木块静止在光滑水平面上上,子弹子弹A、B从木块两侧同时射入木块,从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块中,这一过程中木块始终最终都停在木块中,这一过程中木块始终保持静止。现知道子弹保持静止。现知道子弹A射入深度射入深度dA大于子大于子弹弹B射入的深度射入的深度dB,则可判断(,则可判断()A A.子弹在木块中运动时间子弹在木块中运动时间tAtB B B.子弹入射初动能子弹入射初动能EkAEkB C C.子弹入射初速度子弹入射初速度vAvB D D.子弹质量子弹质量mAmBLvA
2、dAdBvBBCD 物物 理理解析解析:木块始终保持静止木块始终保持静止受力平衡受力平衡fA =fBtA =tB对子弹对子弹,动能定理有动能定理有动量定理有动量定理有p大小大小相同相同动量动能关系动量动能关系mAvB 物物 理理变式变式1 1 在光滑的水平面上有一块质量在光滑的水平面上有一块质量M=1kgM=1kg的长木板,木板的长木板,木板上相距上相距L=1.2mL=1.2m处各放一个质量处各放一个质量m=1kgm=1kg的小木块的小木块A A和和B B(这(这两个小木块可当作质点),现分别给两个小木块可当作质点),现分别给A A木块向右的速度木块向右的速度V V1 1=5m/s=5m/s,
3、B B木块向左的速度木块向左的速度V V2 2=2m/s=2m/s,两木块沿同一直,两木块沿同一直线相向运动,两木块与木板间的动摩擦因数线相向运动,两木块与木板间的动摩擦因数 =0.50=0.50,两木块相遇时作弹性碰撞。两木块相遇时作弹性碰撞。(g(g取取10m/s10m/s2 2)求:求:(1 1)如)如A A、B B始终在木板上,两木块间的最大距离。始终在木板上,两木块间的最大距离。(2 2)要使)要使A A、B B始终在木板上,木板的长度至少要多始终在木板上,木板的长度至少要多长。长。AB 物物 理理两木块从开始滑动到相对静止过程中,两木块从开始滑动到相对静止过程中,ABCABC组成的
4、系统组成的系统动量守恒:动量守恒:从能的转化和守恒来看,减小的机械能全部用来从能的转化和守恒来看,减小的机械能全部用来克服摩擦阻力做功转化为热能,且一对摩擦阻力做功克服摩擦阻力做功转化为热能,且一对摩擦阻力做功的代数和与接触面间的相对滑动的路程有关,令两物的代数和与接触面间的相对滑动的路程有关,令两物体最终相距为则有:体最终相距为则有:同理可解得:同理可解得:.4.4 物物 理理(2 2)A A、B B两木块相遇时两木块相遇时A A向右的位移为向右的位移为 A A、B B相碰后,相碰后,A A向左的速度减小到零时,向左的位移为向左的速度减小到零时,向左的位移为 木板的最短长度为木板的最短长度为
5、 物物 理理变式变式2、如图所示,、如图所示,C是放在光滑的水平面上的是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有,在木板的上面有两块质量均为两块质量均为m的小木块的小木块A和和B,它们与木板间,它们与木板间的动摩擦因数均为的动摩擦因数均为。最初木板静止,。最初木板静止,A、B两木两木块同时以方向水平向右的初速度块同时以方向水平向右的初速度V0和和2V0在木板在木板上滑动,木板足够长,上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板始终未滑离木板C。求:求:(1)木块)木块B从刚开始运动到与木板从刚开始运动到与木板C速度刚好速度刚好相等的过程中,木块相等的过程
6、中,木块B所发生的位移;所发生的位移;(2)木块)木块A在整个过程中的最小速度。在整个过程中的最小速度。CABV02V0 物物 理理分析与解:(分析与解:(1 1)木块)木块A A先做匀减速直线运动,后做匀先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块加速直线运动;木块B B一直做匀减速直线运动;木板一直做匀减速直线运动;木板C C做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到A A、B B、C C三者的速度相等为止,设为三者的速度相等为止,设为V V1 1。对。对A A、B B、C C三者组成的三者组成的系统,由动量守恒定律得:系统,由动量守恒定律得:解得解得解得
7、:解得:V1=0.6V0对木块对木块B运用动能定理,有:运用动能定理,有:物物 理理(2)设木块)设木块A在整个过程中的最小速度为在整个过程中的最小速度为V,所,所用时间为用时间为t,由牛顿第二定律:,由牛顿第二定律:对木块对木块A:对木板对木板C:当木块当木块A与木板与木板C的速度相等时,木块的速度相等时,木块A的速度最小,的速度最小,因此有:因此有:解得解得木块木块A在整个过程中的最小速度为:在整个过程中的最小速度为:物物 理理例例2:如图所示,质量为如图所示,质量为M的小车静止在光滑轨道上,的小车静止在光滑轨道上,下面用长为下面用长为L的细线悬挂着质量为的细线悬挂着质量为m的沙箱,一的沙箱,一颗质量为颗质量为m0的子弹,以水平速度的子弹,以水平速度v0射入沙箱,并射入沙箱,并留在其中,在以后运动过程中,求:沙箱上升的留在其中,在以后运动过程中,求:沙箱上升的最大高度。最大高度。