2020高考物理第六章从教材走向高考（高考热点——弹性正碰模型的拓展）教案鲁科版.docx

高考热点弹性正碰模型的拓展如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程中总机械能不变，广义上也可以看成是弹性碰撞。【教材原题】 鲁科版选修35P20T1【迁移深化】三个物体相互作用有一质量为6.641027 kg、速度为v的粒子与一个质量为3.321026 kg、静止的氖核发生正碰，若碰撞是弹性的，试证明碰撞后氖核具有的速率为v。3.2016全国卷如图3，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m130 kg，冰块的质量为m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g10 m/s2。图3(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？【迁移深化】变换情景1.(2018湖南张家界三模) 如图1所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，与水平地面相切于E点，圆弧半径为R1 m，另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M4m，g取10 m/s2，不计摩擦。则小球的初速度v0的大小为()图1A.v04 m/s B.v05 m/sC.v06 m/s D.v07 m/s【迁移深化】变换设问2.在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，一个质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑上小车，如图2所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度H；(设铁块不会从左端滑离小车)(2)小车的最大速度；(3)若Mm，则铁块从右端脱离小车后将做什么运动？图2参考答案【教材原题】解析粒子的质量为m1，氖核的质量为m2，由动量守恒定律和机械能守恒定律得。m1vm1v1m2v2m1v2m1vm2v联立式解得v2v答案见解析【迁移深化】1.B当小球上升到圆弧上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有mv0(mM)v1，根据机械能守恒定律有mv(mM)vmgR，联立两式解得v05 m/s，B正确。2.解析(1)当铁块滑至弧形槽中的最高处时，铁块与小车有共同的水平速度，等效于完全非弹性碰撞，由于无摩擦力做功，故系统减少的动能转化为铁块的势能。以水平向左为正方向，根据系统水平方向动量守恒有mv(Mm)v，而mgHmv2(mM)v2，可解得H。(2)当铁块滑至最大高度后返回时，小车仍在做加速运动，其速度最大时是铁块从右端脱离小车时，而铁块与小车间挤压、分离过程，属于弹性碰撞模型，则小车与铁块分离时有mvmvmMvMmv2mvMv由式得vmv，vMv。所以，小车的最大速度为。(3)当Mm时，vm0，vMv，铁块将做自由落体运动。答案(1)(2)(3)自由落体运动3.解析(1)规定向左为速度正方向。冰块在斜面体上上升到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v0(m2m3)vm2v(m2m3)v2m2gh式中v03 m/s为冰块推出时的速度。联立式并代入题给数据得m320 kgv1 m/s(2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有m1v1m2v00代入数据得v11 m/s设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有m2v0m2v2m3v3m2vm2vm3v联立式