第三節(jié) 動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用
[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道彈性碰撞的概念和特點(diǎn).2.知道非彈性碰撞和完全非彈性碰撞的概念和特點(diǎn).3.會(huì)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒觀點(diǎn)分析一維碰撞問(wèn)題.(重點(diǎn)、難點(diǎn))4.知道動(dòng)量守恒定律的普遍意義.
一、應(yīng)用
動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最常用的定律之一.迄今為止,每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí),物理學(xué)家們都會(huì)提出新的假設(shè)以堅(jiān)持動(dòng)量守恒定律的正確性,最終的結(jié)果,往往是因?yàn)?u>有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終.
二、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的一般步驟
(1)確定研究對(duì)象組成的系統(tǒng),分析所研究的物理過(guò)程中,系統(tǒng)受外力的情況是否滿足動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用條件.
(2)設(shè)定正方向,分別寫(xiě)出系統(tǒng)初、末狀態(tài)的總動(dòng)量.
(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程.
(4)解方程、統(tǒng)一單位后代入數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算,求出結(jié)果.
1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最常用的定律之一,在理論探索和實(shí)際應(yīng)用中均發(fā)揮了巨大作用. (√)
(2)在碰撞類(lèi)問(wèn)題中,相互作用力往往是變力,很難用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.
(√)
(3)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題只需考慮過(guò)程的初、末狀態(tài),不必涉及過(guò)程的細(xì)節(jié). (√)
(4)兩個(gè)物體發(fā)生正碰時(shí),碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒.(×)
2.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,如圖所示.則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過(guò)程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng) ( )
A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒
D.無(wú)法判定動(dòng)量、機(jī)械能是否守恒
B [在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過(guò)程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),系統(tǒng)所受的外力之和為零,則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.在此過(guò)程中,有摩擦力做功,所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒.故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.]
3.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定水平向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為6 kg·m/s,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為-4 kg·m/s.則( )
A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5
B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10
C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5
D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10