动量守恒定律中的典型模型(共7页)

1、动量守恒定律中的典型模型1、子弹打木块模型包括木块在长木板上滑动的模型，其实是一类题型，解决方法基本相同。一般要用到动量守恒、动量定理、动能定理及动力学等规律，综合性强、能力要求高，是高中物理中常见的题型之一，也是高考中经常出现的题型。例1：质量为2m、长为L的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度V0水平向右射穿木块后，速度为V0/2。设木块对子弹的阻力F恒定。求：（1）子弹穿过木块的过程中木块的位移（2）若木块固定在传送带上，使木块随传送带始终以恒定速度u5/8 V 02 即u(1-) V 0时 V=u+当(V 0-u)2(1-) V 0时 V=u解法二：以子弹为研究对象由动量定理

2、和动能定理得：mV 0-mv=Ft (1) mV 02-m V2=F(ut+L) (2)解以上两式得V，后面的解与第一种方法相同题型变化：上题中子弹变为木块，木块变为长木板其它条件不变，求第一问。（解法相同）例2：S=4V02/3g L=V02/2g例4：气球和人原静止于空中，说明系统所受合力为零，故人下滑过程中系统动量守恒。人着地时，绳梯至少应触及地面，若设绳梯长为L，人沿绳梯滑至地面的时间为t，由动量守恒定律有：,解得例5：C例6：（1）当弹簧恢复原长时，B与C分离，0=mAvA（mB+mc）vC，EP= +，对C由动能定理得W=0，由得W=18J，vA=vC=6m/s（2）取A、B为研究

3、系统，mAvA mB vC= mAvA +mB vC， += mAvA+ mB vC，当弹簧恢复到原长时A、B的速度分别为：，vA=vB=6m/s或vA=-2m/s， vB=10m/s例7：(1)从子弹击中木块A到弹簧第一次达到最短的过程可分为两个小过程一是子弹与木块A的碰撞过程，动量守恒，有机械能损失；二是子弹与木块A组成的整体与木块B通过弹簧相互作用的过程，动量守恒，系统机械能守恒， 子弹打入: mv0=4mv1 打入后弹簧由原长到最短: 4mv1=8mv2 机械能守恒: 解得 (2)从弹簧原长到压缩最短再恢复原长的过程中，木块B一直作变加速运动,木块A一直作变减速运动,相当于弹性碰撞，因

4、质量相等，子弹和A组成的整体与B木块交换速度,此时B的速度最大,设弹簧弹开时A、B的速度分别为4mv1=4mv1 +4mv2 解得: v1=o ,v2=v1 = 例8：C例9： 例10：（1）塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间AB的速度大小分别为vA、vB，取向右为正方向由动量守恒：mAvA+mBmB=0爆炸产生的热量由9J转化为AB的动能： 带入数据解得：vA=vB=3m/s由于A在炸药爆炸后再次追上B的时候弹簧恰好第一次恢复到原长，则在A追上B之前弹簧已经有一次被压缩到最短，（即弹性势能最大）爆炸后取BC和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时BC达到共速vBC，此时弹

5、簧的弹性势能最大，设为Ep1由动量守恒：mBvB=（mB+mC）vBC由能量定恒定定律：带入数据得：EP1=3J （2）设BC之间的弹簧第一次恢复到原长时B、C的速度大小分别为vB1和vC1，则由动量守恒和能量守恒：mBvB=mBvB1+mCvC1带入数据解得：vB1=1m/s vC1=2m/s （vB1=3m/s vC1=0m/s 不合题意，舍去。）A爆炸后先向左匀速运动，与弹性挡板碰撞以后速度大小不变，反向弹回。当A追上B，发生碰撞瞬间达到共速vAB由动量守恒：mAvA+mBvB1=（mA+mB）vAB解得：vAB=1m/s（11）当ABC三者达到共同速度vABC时，弹簧的弹性势能最大为EP2由动量守恒：（mA+mB）vAB+mCvC1=（mA+mB+mC）vABC（12）由能量守恒：（13）例11：(1) (2)，例12：设n号球质量为m，n1号球质量为mn1，碰撞后的速度分别为，取水平向右为正方向，据题意有n号球与n1号球碰撞前的速度分别为vn、0、mn1根据动量守恒有： 根据机械能守恒有： 解得：设n1号球与n2