高考物理（山东专用）一轮复习专题七动量守恒定律教学课件.ppt

模型一流体类模型1.研究对象(1)流体类:液体流、气体流等,通常已知密度ρ。(2)微粒类:电子流、光子流、尘埃等,通常给出单位体积内粒子数n。2.应用动量定理处理流体类模型的步骤例5如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出的水柱直径为D,水流速度为v,

水柱垂直汽车表面,水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作,进入水枪的

水流速度可忽略不计,已知水的密度为ρ。下列说法正确的是?(????)?A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为?ρvD2C.水柱对汽车的平均冲力为?ρD2v2D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时,喷出的水对汽车的压强变为原来的4

倍?解析????高压水枪单位时间喷出水的质量等于单位时间内喷出的水柱的质量,即m0=ρV=ρπ·?v=?πρvD2,故A、B错误;水柱对汽车的平均冲力为F,由动量定理得Ft=mv,即Ft=?πρvD2·t·v,解得F=?πρv2D2,故C错误;高压水枪喷出的水对汽车产生的压强p=?=?=ρv2,则当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时,喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍,故D正确。?答案????D例6某防空系统会在目标来袭时射出大量子弹颗粒,在射出方向形成一个均匀分

布、持续时间t=0.01s、横截面积为S=2m2的圆柱形弹幕,每个子弹颗粒的平均质量为

m=2×10-2kg,每1cm3有一个子弹颗粒,所有子弹颗粒以v=300m/s射入目标,并停在目标

体内,视每颗子弹瞬间击入目标体内。下列说法正确的是?(????)A.所形成弹幕的总体积V=6cm3B.所形成弹幕的总质量M=1.2×105kgC.弹幕对目标的冲量大小I=1.2×107kg·m/sD.弹幕对目标的冲击力大小F=3.6×108N?解析????形成弹幕的总体积为V=vtS=6m3,A错误;每1cm3有一个子弹颗粒,则子弹颗粒的总个数N=?=6×106,所形成弹幕的总质量M=Nm=1.2×105kg,B正确;对整个弹幕由动量定理可知I=M·Δv=3.6×107kg·m/s,C错误;由冲量公式I=Ft知,弹幕对目标的冲击

力大小F=?=3.6×109N,D错误。?答案????B归纳总结流体碰撞的两种模型分析方法第一类是“吸收类模型”,即流体与被碰物体接触后速度变为零;第二类是“反弹类

模型”(如图所示),即流体与被碰物体接触后以原速率反弹。设时间t内流体与物体相

碰的“粒子”数为n,碰前每个“粒子”的动量大小为p,被碰物体对“粒子”的平均作用力为F,以平均作用力F的方向为正方向,则“吸收类模型”满足F1t=0-n(-p);“反

弹类模型”满足F2t=np-n(-p),解题时一定要明辨模型类别,避免出错。?模型二动量守恒中的常见模型一、子弹打木块模型如图所示,地面光滑,木块长度为d,子弹射入木块所受阻力为Ff。??1.模型特点(1)地面光滑,系统不受外力或所受合力为0,系统动量守恒。(2)子弹与木块之间有摩擦(做功),系统机械能不守恒,一般应用能量守恒定律。2.模型的两种情境(1)情境1:子弹嵌入木块中未穿出,两者速度v相等,机械能损失最多(完全非弹性碰撞),

子弹相对木块的位移为s。①动量守恒:mv0=(m+M)v。②系统产生的热量Q=Ff·s=?m?-?(M+m)v2。(2)情境2:子弹穿透木块,两者速度不相等,机械能有损失(非弹性碰撞)。①动量守恒:mv0=mv1+Mv2。②系统产生的热量Q=Ff·d=?m?-?。知识拓展????该模型研究系统时,可利用动量守恒;研究单物体时,可利用动量定理或动

力学观点分析。例7如图所示,两块长度均为d=0.2m,质量均为M=0.9kg的木块A、B,紧靠着放在光

滑水平面上。一颗质量为m=0.02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度v0=500m/s

水平向右射入木块A,当子弹恰好水平穿出A时,测得木块A的速度为v=2m/s,子弹最终

停留在木块B中。求:(1)子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中所受的阻力大小;(2)子弹穿出A后进入B的过程中,子弹与B组成的系统损失的机械能。??解析????(1)当子弹恰好水平穿出A时,vA、vB的关系?子弹在A木块中运动过程中,A、B两个木块相对静止,vA=vB=v,将A、B看成整体,设子弹

离开木块A时的速度为v1,对子弹和A、B整体有mv0=mv1+2Mv,Fd=?m?-?m?-?·2Mv2联立解得v1=320m/s、F=7362N(2)子弹在B中运动过程中,子弹和B木块最终状态?子弹与B最终共速,速度