约2020字。
课时学案《反冲运动》
经典例题赏析
【例1】如图54-1所示是A、B两滑块在同一直线上发生碰撞前后的部分闪光照片的示意图.A、B两滑块的质量分别为0.14kg、0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相的快慢是每秒拍摄10次,试根据图示回答:
(1)作用前后滑块A动量的增量是多少?方向怎样?
(2)碰撞前后,A、B的系统总动量是否守恒?
解析:从A、B两滑块位置的变化可知,作用前B是静止的,A向右运动;作用后B向右运动,A向左运动,以向右为正.
碰撞过程中A的动量增量ΔpA=mAv′A-mAvA=0.14×(-0.05)-0.14×0.5=-0.077(kg·m/s),负号表示方向与规定的正方向相反,即向左.
(2)碰撞前总动量p=mAvA=0.14×0.5=0.07(kg·m/s)
p=p′,作用前后动量守恒.
点拨:从图中能分辨出在相应的时间内滑块位置的变化是解题的关键.
【例2】一个静止的质量为M的不稳定原子核,放射出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对核的速度为v0,则原子核剩余部分的速度为[]
A.v0 B.CD.
解析:正确答案为C
点拨;由于原子核放射出粒子的过程极为短暂,其它外力的冲量均可不计,整个原子核为系统总动量守恒.原子核放出粒子后,剩余部分获得反冲的速度,设所求的反冲速率为v′,以放射出的粒子运动方向为正,则粒子的对地速度为(v0-v′),剩余部分原子核的对地速度为-v′,由动量守恒定律得0=m(v0-v′)+(M-m)·(-v′),所以
对选定的系统应用动量守恒定律解题时,作用前后各物体的速度都应相对同一惯性参考系,一般都以地面为参考系,粒子以相对原物的速度离开是指相对作用以后原物的速度.
【例3】在光滑的水平面上用一个小球先后以相同的速率跟原来静止的A、B、C三球发生正碰.与A球相碰后,小球仍然沿原方向运动;与B球相碰后,小球停止运动;与C球相碰后,小球被弹向反向运动.那么A、B、C三球所获得的动量大小比较正确的是[]
A.pA=pB=pC
B.pA>pB>pC
C.pA<pB<pC
D.因不知道被碰的三球质量,所以无法比较.
点拨:将入射的小球与被碰球为系统,系统的总动量守恒,入射小球动量的变化与被碰球动量的变化满足大小相等,方向相反.
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