2017-2018学年人教版选修3-5 动量守恒定律 、碰撞、反冲运动 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-5    动量守恒定律  、碰撞、反冲运动    第1课时  学案第3页

  然违背了"动能制约",因为显然有:

  +≤+。

  (2)设A、B两小球同向运动而发生碰撞,且A球在前,B球在后,取两小球碰前的运动方向为参考正方向,即pA0=5 kg·m/s,pB0=7 kg·m/s。

  根据"运动制约",小球B在碰后动量欲增大,其动量方向必与原动量方向相反,即pB=-10 kg·m/s。

  根据"动量制约",小球A在碰后动量必为pA=22 kg·m/s,而这样的碰撞结果显然也违背"动能制约",因为显然也有:+≤+。

  (3)设A、B两小球同向运动而发生碰撞,且B球在前,A球在后,仍取两个小球碰前的运动方向为参考正方向,即pA0=5 kg·m/s,pB0=7 kg·m/s。

  根据"运动制约",小球B在碰后动量欲增大,其动量方向必与原动量方向相同,即pB=10 kg·m/s。

  根据"动量制约",小球A在碰后动量必有pA=2 kg·m/s,而这样的碰撞结果完全可以不违背"动能制约",只要有:+≥+,即≤。

  仍然根据"运动制约",为了保证碰前小球A能追上小球B而发生碰撞,同时为了保证碰后小球A不至于超越到小球B的前面,应分别有:>,≤。综上可知≤≤,C正确。

  

  例3 载人气球静止于高h的空中,气球的质量为M,人的质量为m,若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?

  (1)人和气球的速度有什么关系?

  提示:=。

  (2)人和气球对地的位移与绳长有什么关系?

  提示:x人+x球=L绳。

  尝试解答 h。

  

  气球和人原来静止在空中,说明系统所受合外力为零,故系统在人下滑过程中动量守恒,人着地时绳梯至少应接触地面,设绳梯长为L,人沿绳梯滑至地面,人的位移为x人,球的位移为x球,它们的位移状态图如图所示,

  由平均动量守恒有:0=Mx球-mx人,

又有x球+x人=L,x人=h,故L=h。