本文目录一览:
- 1、动量守恒的几个经典模型
- 2、高中物理动量十个模型是什么?
- 3、怎么理解在子弹打木块模型中子弹的质量越小木块的质量越大动能损失越多?
- 4、动量守恒定律经典题型有哪些?
- 5、关于物理的机械能守恒定律,动量守恒定律
- 6、高中物理动量守恒应用和模型
- 7、动量守恒定律例子
- 8、《动量守恒定律》第4讲 动量守恒经典模型分析
- 9、人船模型为什么动量守恒
动量守恒的几个经典模型
动量守恒的几个经典模型有:
1、子弹打木块模型包括木块在长木板上滑动的模型。
2、人船模型。
3、弹簧木块模型。
4、碰撞、爆炸、反冲。
5、多个物体作用。
动量守恒定律
“一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。
动量守恒定律由空间平移不变性推出,能量守恒定律由时间平移不变性推出,而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。
高中物理动量十个模型是什么?
1、连接体模型:指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
2、斜面模型:用于搞清物体对斜面压力为零的临界条件。斜面固定,物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定物体沿斜面匀速下滑或静止。
3、轻绳、杆模型:绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。杆对球的作用力由运动情况决定。
4、超重失重模型:系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay);向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)。
5、碰撞模型:动量守恒;碰后的动能不可能比碰前大;对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。
6、人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,在此方向遵从动量守恒。
7、弹簧振子模型:F=-Kx(X、F、a、V、A、T、f、E、E:等量的变化规律)水平型和竖直型。
8、单摆模型:T=2T(类单摆),利用单摆测重力加速度。
9、波动模型:传播的是振动形式和能量.介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
10、"质心"模型:质心(多种体育运动),集中典型运动规律,力能角度。
怎么理解在子弹打木块模型中子弹的质量越小木块的质量越大动能损失越多?
动量守恒中的经典模型
潮女孩
潮女孩
2018-09-11
一、人船模型
例1、在平静的湖面上停泊着一条长为L,质量为M的船,如果有一质量为m的人从船的一端走到另一端,求船和人相对水面的位移各为多少?
解析:设人从船的一端走到另一端所用时间为t,人、船的速度分别为
,由人、船整个系统在水平方向上满足动量守恒,则:
模型特征:
1.
无关;
2.由(1)(2)得
,在系统满足动量守恒的方向上,人船的位移与质量成正比;
3.对
,分式中的分子m为船上一端移到另一端的“净质量”,分母M+m为船和船上所有物体的质量和。
例2、在冰面上静止着质量为M、长为L的车,车的一端由一名士兵进行实弹射击在车另一端的靶子,已知士兵和其武器装备的质量为m,每颗子弹的质量
,当士兵发射了
颗子弹后稍做休息,又发射了
颗子弹,并全部击中靶子,求车后退的距离________。
解析:车、人和子弹三者构成的体系在水平方向上满足动量守恒,从车的一端移到另一端的净质量为
,由模型特征得
。
例3、在距离地面高h处的气球上站有一人,人和气球的质量分别为m和M,开始两者均静止,人要沿绳安全的滑到地面上,绳至少多长?
解析:人和气球两者在竖直方向上满足动量守恒,人滑到地面相对地的位移为
,设球上升的高度为
,绳长至少为L,则由
得
。
所以绳子长至少为
。
例4、在光滑水平面上有一质量为M的斜劈,斜劈斜面与水平面的夹角为
,斜面长为L,斜劈的顶端有一质量为m的小球,当小球滑到斜劈的低端时,求斜劈后退的距离。
解析:小球和斜劈两者组成的系统在水平方向上满足动量守恒,斜劈斜面长在水平方向的投影
。
由上面的模型特点得斜劈后退的距离
。
二、子弹打木块模型
例5、如图4所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度
水平射向木块,设木块没有被射穿且子弹受到的阻力f恒定,求
(1)木块的最大速度;
(2)木块的最短水平长度;
(3)木块的速度达到最大时,子弹射入木块的深度与木块的位移之比;
(4)子弹与木块相对运动过程系统产生的内能。
解析:(1)当木块与子弹的速度相等时,木块的速度
最大,由动量守恒列式
(2)子弹和木块对地的位移不相等,木块未被击穿,表明木块的水平长度应不小于两者位移之差,即
由、、式得
,所以木块的最短水平长度为
(3)设子弹进入木块的深度为d,联立、、、式得
(4)系统增加的内能等于系统减少的动能
由、得
表示子弹原有动能,系统内能增加
。
模型特征:
当子弹和木块的速度相等时木块的速度最大,两者的相对位移(子弹射入的深度)取得极值;
系统的动量守恒,但系统的机械能不守恒,系统内力与两者相对位移的乘积等于系统机械能的减少,当两者的速度相等时,系统机械能损失最大;由上式可以看出,子弹的质量越小,木块的质量越大,动能损失越多;
根据能量守恒,系统损失的动能
等于系统其他形式能的增加;
解决该类问题,既可以从动量、能量两方面解题,也可以从力和运动的角度,借助图像求解。
动量守恒定律经典题型有哪些?
动量守恒定律经典题型有:碰撞中的动量守恒模型,子弹打木块模型,人船模型,反冲和爆炸模型。
一、碰撞中的动量守恒模型。
碰撞过程中动量守恒,考的最多的是两个小球之间的碰撞,如果是弹性碰撞,碰撞过程中机械能也守恒,例题如下:
质量为m1、m2的小球发生弹性正碰,如下图所示,m1有初速度V1,m2静止,求两小球碰撞后的速度。
二、子弹打木块模型。
在光滑的水平面上,子弹打木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,例题如下:
质量为m的子弹以水平初速度Vo射入静止在光滑水平面上的滑块,滑块的质量为M,求射入以后滑块的速度为多大?
三、人船模型。
人船模型是动量守恒定律模型中最让人难以的理解,因为运用了一点积分的思想,把距离和时间与速度联系,例题如下:
质量为M的小船静止在湖面上,质量为m的人从船的左端走向船的右端,水的阻力不计,求船运动的距离?
四、反冲和爆炸模型。
一爆弹静止在光滑的水平面上,点燃后爆炸分为质量为m和M的两部分,质量为m的速度为v,求质量为M的部分速度为多大?
关于物理的机械能守恒定律,动量守恒定律
机械能守恒一般用于动力学;
动能守恒一般用于碰撞、爆炸这样一类在短时间,能量有巨大变化的问题,一般初末速度在一条直线上。
机械守恒的运用要注意系统初始总能量及后来的总能量,其中有机械能和势能;
运用动量守恒,首先要选择参考方向,初始动量和末动量代数值相同,注意运动方向改变时,需加负号。
这两个守恒运用的好,有事半功倍的效果
机械能守恒主要应用于解决位移,恒定速度
动量守恒主要用于解决特定时间点的速度
机械能守恒发生在只有重力和系统内弹力做功的物体系统内,使用时注意审题,常见条件是无摩擦,且只需考虑初末态而省去中间过程。动量守恒条件是无外力作用的系统内。注意:爆炸、短时碰撞等过程动量也守恒。常见模型有:弹性碰撞(动碰静)、完全非弹性碰撞。
弹性碰撞:M1V0=M1V1+M2V2
1/2M1(V0)*(VO)=1/2M1(V1)*(V1)+1/2M2(V2)*(V2)
M1以V0碰撞静止的M2得出碰后M1速度V1=V0*(M1-M2)/(M1+M2)
V2=V0*(2*M1)/(M1+M2)
能量和动量综合较复杂几句话难以说清。
高中物理动量守恒应用和模型
合外力为零。如光滑水平上的两物体的相互作用。
内力远大于外力。如两物体的碰撞,或是爆炸、反冲等。
某一方向上遵守上述条件之一。如将一小球平抛进光滑水平面上运沙的小车里。
动量守恒问题,首先应明确研究对象并规定正方向。
动量守恒的条件,1:系统合外力为零(但绝不是不受外力);2:某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上动量守恒(注意,是在这一方向上动量守恒,绝不系统是动量守恒);3:内力远大于外力(这种情况可以合外力部位零,但是相对内力来说可以忽略)一般常见模型为爆炸
动量守恒的运用一般用于与能量结合来求速度,这也是高考常考题型,如:滑块模型..........
动量守恒定律例子
动量守恒定律例子如下:
爆炸、喷气式飞机、火箭、人船模型等。
一、动量守恒定律守恒条件
1、理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
2、近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
3、分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
二、动量定理的理解及应用
1、动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。
2、动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力。
三、应用动量定理解释的两类物理现象
1、当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。
2、当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小。
《动量守恒定律》第4讲 动量守恒经典模型分析
人船模型为什么动量守恒
人船模型的动量守恒,是因为人和船组成的系统在水平方向不受外力作用。
在人船模型中,人和船组成的系统在水平方向上没有受到外力作用,因此水平方向的动量守恒。当人起步加速前进时,船同时向后做加速运动;人匀速运动时,船也匀速运动;当人停下来时,船也停下来。这个过程中,人和船的动量大小相等,方向相反,因此总动量保持不变。
需要注意的是,人船模型只适用于人和船组成的系统在水平方向上的运动。如果涉及到竖直方向上的运动,比如船在水面上的上下浮动,就需要考虑重力和浮力的作用,这时动量不守恒。
人船模型之所以动量守恒,是因为人和船组成的系统在水平方向不受外力作用,符合动量守恒的条件。这个模型可以帮助我们更好地理解动量守恒定律在生活中的应用。
人船模型的作用:
1、预测和评估船舶性能:人船模型可以通过模拟船舶在不同海况下的运动响应,来预测和评估船舶的性能表现,如稳性、操纵性、耐波性等。这对于船舶设计、改型和优化具有重要意义。
2、提高航海安全:人船模型可以模拟各种复杂海况下的船舶运动,包括风浪、涌浪、碰撞等情况,从而帮助海事人员了解船舶的实际响应和性能表现,以制定更加科学合理的安全措施和应急预案,减少海事事故的发生。
3、优化船舶控制策略:通过对人船模型进行仿真实验,可以研究不同控制策略下船舶的运动响应和性能表现,从而优化船舶的控制策略,提高船舶的操纵性能和航行效率。
4、研究人体生理反应:人船模型还可以模拟人体在不同海况下的生理反应,如晕船、疲劳等,从而研究人体对船舶运动的适应性和耐受性,为船舶设计和海事安全提供重要参考。
5、支持海事教育和科普:人船模型可以用于海事教育和科普,通过模拟实验和演示,帮助学生和公众了解船舶运动的基本规律和海事安全知识,提高海事意识和安全素养。