鲁科版高中物理选择性必修第一册第1章素养培优课(一)动量守恒定律的综合应用的两种模型课件.ppt

素养培优课(一)动量守恒定律的综合应用的两种模型第1章动量及其守恒定律1．掌握“人船模型”问题。2．掌握子弹打木块模型问题。培优目标考点1“人船”模型1．系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零。2．在两物体发生相对运动的过程中至少有一个方向上动量守恒，在此方向上有：(1)表达式：0＝m1v1－m2v2(其中v1、v2是平均速度的大小)。(2)推论：m1x1＝m2x2(其中x1、x2是相对同一参考系的位移)。3．处理“人船模型”问题时可画出两物体的位移草图，再利用动量守恒定律确定两物体的速度关系，进而确定两物体的位移关系。【典例1】如图甲所示，质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时，船左端离岸多远？(忽略水的阻力)甲乙[思路点拨]题目所列举的人、船模型的前提是系统初动量为零，可见当人走到船的另一端而停在船上时，人、船就会相对于地面静止。做这类题目，首先要画好示意图，要特别注意两个物体相对于地面的移动方向和两个物体位移大小之间的关系。解题过程中，可以认为人的运动为匀速运动，实际上，此题结论与人在船上行走的速度大小无关。不论是匀速行走还是变速行走，甚至往返行走，只要人最终到达船的左端，那么结论都是相同的。规律方法“人船”模型拓展“人船”模型不仅适用于人在船上走动的情形，还可以进一步推广到其他类似情境中，如人沿静止在空中的热气球下面的软梯滑下或攀上的问题；还可适用于系统在某个方向动量守恒的情形，如小球沿放在光滑水平面上的弧形槽下滑的情形。这两类情形看似不同，其实都属同一种“人船”模型问题。[跟进训练]1．一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x，假设他站在船头要跳上距离为L远处的平台上，水对船的阻力不计，如图所示。则()A．只要Lx，他一定能跳上平台B．只要Lx，他有可能跳上平台C．只要L＝x，他一定能跳上平台D．只要L＝x，他有可能跳上平台√考点2子弹打木块模型1．子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于外力，则系统动量守恒。2．在子弹打木块过程中摩擦生热，系统机械能不守恒，机械能向内能转化。E内＝Q热＝Ff·d，其中d为子弹射入木块的深度。3．若子弹不穿出木块，二者最后有共同的速度，机械能损失最多。【典例2】如图是冲击摆装置。塑料制成的摆块用绳悬挂起来，使它只能摆动不能转动。摆块中间正对枪口处有一水平方向的锥形孔，孔的内壁垫有泡沫塑料，当弹丸射入后迅速停住，然后与摆块一起摆动，读出摆线偏离竖直方向的最大角度，就可求出弹丸的速度。某次实验中，弹簧枪射出的弹丸以某一速度v0(未知)水平射入静止的摆块，读出摆线偏离竖直方向的最大角度α＝37°；然后将摆块拉到摆线偏离竖直方向的角度β＝60°由静止释放，当摆块摆到最低位置时，让弹丸以相同速度v0射入，摆块恰好静止。已知摆线的长度L＝1.00m，不考虑空气阻力，求弹丸质量m与摆块质量M的比值及弹丸的初速度v0的大小。(g取10m/s2，cos37°＝0.8)[跟进训练]2．如图所示，在水平地面上放置一质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平速度v射入木块(未穿出)，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，子弹与木块间的动摩擦因数为μ0，求：(1)子弹射入后，木块在地面上前进的距离；(2)射入的过程中，系统损失的机械能；(3)子弹在木块中打入的深度。