《动量定理与动量守恒定律_典型例题解析教学教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动量定理与动量守恒定律_典型例题解析教学教材（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习资料动量定理与动量守恒定律典型例题解析【例 1】在光滑的水平面上有一质量为2m 的盒子， 盒子中间有一质量为m 的物体， 如图 55 1 所示物体与盒底间的动摩擦因数为现给物体以水平速度v0 向右运动，当它刚好与盒子右壁相碰时，速度减为v 0 ，物体与盒子右壁相碰后即粘在右壁上，求：2(1) 物体在盒内滑行的时间；(2) 物体与盒子右壁相碰过程中对盒子的冲量解析： (1)对物体在盒内滑行的时间内应用动量定理得：mgt m v 0 mv0， t v 022 g(2) 物体与盒子右壁相碰前及相碰过程中系统的总动量都守恒，设碰撞前瞬时盒子的速度为v 1，则： mv 0 m v 0 2mv1 (m
2、 2m)v2 解2得 v1 v 0 ，v 2 v 0 所以碰撞过程中物体给盒子的冲量由动量定理43得 I 2mv2 2mv1mv 0 / 6，方向向右点拨：分清不同的物理过程所遵循的相应物理规律是解题的关键【例 2】如图 55 2 所示，质量均为M 的小车 A 、 B ，B 车上挂有质量为M 的金属球 C ， C 球相对 B 车静止，若两车以相等的速率41.8m/s 在光滑的水平面上相向运动，相碰后连在一起，则碰撞刚结束时小车的速度多大？C 球摆到最高点时C 球的速度多大？解析：两车相碰过程由于作用时间很短，C 球没有参与两车在水平方向的相互作用对两车组成的系统，由动量守恒定律得(以向左为正
3、)： Mv Mv 2Mv 1 两车相碰后速度v1 0，这时 C 球的速度仍为v，向左，接着 C 球向左上方摆动与两车发生相互作用，到达最高点时和两车仅供学习与参考学习资料具有共同的速度v 2 ，对 C和两车组成的系统，水平方向动量守恒，Mv4 (M M M )v 2 ，解得 v 2 1v 0.2m / s，方向向左49点拨：两车相碰的过程，由于作用时间很短，可认为各物都没有发生位移，因而C 球的悬线不偏离竖直方向，不可能跟B 车发生水平方向的相互作用在C 球上摆的过程中，作用时间较长，悬线偏离竖直方向，与两车发生相互作用使两车在水平方向的动量改变，这时只有将 C 球和两车作为系统，水平方向的总
4、动量才守恒【例 3】 如图 55 3 所示，质量为 m 的人站在质量为 M 的小车的右端， 处于静止状态 已知车的长度为 L，则当人走到小车的左端时，小车将沿光滑的水平面向右移动多少距离？点拨：将人和车作为系统，动量守恒，设车向右移动的距离为s，则人向左移动的距离为L s，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得 M s m(L s) 0，从而可解得 s注意在用位移表示动量守恒时，各位移都是相对地面的，并在选定正方向后位移有正、负之分参考答案mLM + mH例 3例 4M + mM 跟踪反馈 1C 2 Mm h 3 0； 0； v 0 4 9.1104 N s【例 4】 如图M554 所示，气球的
5、质量为 M 离地的高度为 H ，在气球下方有一质量为m 的人拉住系在气球上不计质量的软绳，人和气球恰悬浮在空中处于静止状态，现人沿软绳下滑到达地面时软绳的下端恰离开地面，求软绳的长度点拨：人和气球组成的系统总动量守恒，人沿绳子到达地面的过程中向下发生的位移为H，此过程中气球向上发生位移为s，两位移大小之和等于所求的绳长参考答案mL 例 4M + m例 3HM + mM跟踪反馈 M m ； ；44s1 C2Mh 3 0 0 v 09.110 N跟踪反馈仅供学习与参考学习资料1如图 55 5 所示，质量为m 的小球悬挂在质量为M 的小车上，小车静止在光滑的水平面上， 现将小球拉到悬线呈水平位置时自
6、由释放，小球向下摆动后陷入固定在车上的一块橡皮泥中，则此后小车的状态是A 向右匀速运动B向左匀速运动C静止不动D左右来回运动2质量为m 的木块和质量为M 的金属块用细线系在一起，悬浮在深水中的某一位置处于静止状态，若细线断裂，木块向上浮起h 的高度时与金属块之间的距离为_3在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，第2、 3 两个小球静止并靠在一起，如图55 6 所示：第1 个小球以速度v0，射向它们并发生正碰，已知在不存在第3个球时第一个球与静止的第二个球碰后第一个球的速度为零，第二个球速度为v0，现存在第三个球，则正碰后三球的速度分别为_、 _、 _4质量为 130t，速度为 2m/s 的机车，与一节静止在水平轨道上的质量为70t 的车厢挂接，求挂接过程中车厢所受的冲量多大m参考答案 M + mH例3L 例 4MM + m跟踪反馈C 2 Mm ； ；44s 1Mh 3 0 0 v 09.110 N仅供学习与参考
