高考物理大一轮复习《碰撞与动量守恒能力课动量和能量观点的综合应用》人教版.ppt

能力课 动量和能量观点的综合应用,“弹簧类”模型,1模型图,2模型特点 对两个(或两个以上)物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中。 (1)在能量方面，由于弹簧的形变会具有弹性势能，系统的总动能将发生变化，若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒。 (2)在动量方面，系统动量守恒。 (3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统满足动量守恒，机械能守恒。 (4)弹簧处于原长时，弹性势能为零。,图1,解析 设碰后A、B和C共同速度的大小为v，由动量守恒定律得 3mvmv0 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒定律得 3mv2mv1mv0 设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有,图2,(1)物块C的质量mC； (2)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep。 解析 (1)由图知，C与A碰前速度为v19 m/s，碰后速度为v23 m/s，C与A碰撞过程动量守恒。 mCv1(mAmC)v2 即mC2 kg (2)12 s时B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大 (mAmC)v3(mAmBmC)v4,答案 (1)2 kg (2)9 J,“子弹打木块”模型,1模型图,图3,(1)木块在ab段受到的摩擦力f； (2)木块最后距a点的距离s。,图4,(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小； (2)小车的长度L。 解析 (1)子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 m0v0(m0m1)v1 解得v110 m/s (2)三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 (m0m1)v1(m0m1)v2m2v3 解得v28 m/s 由能量守恒可得,答案 (1)10 m/s (2)2 m,“圆弧轨道滑块(小球)”模型,1模型图,图5,图6,(1)物块滑到B处时木板的速度vAB； (2)滑块CD圆弧的半径R。,1动力学的知识体系 力学研究的是物体的受力与运动变化的关系，其知识脉络如下表： 2解决动力学问题的三个基本观点 动力学观点、动量观点、能量观点。,反思总结,图7,A小球一定沿水平方向向左做平抛运动 B小球可能沿水平方向向左做平抛运动 C小球可能沿水平方向向右做平抛运动 D小球可能做自由落体运动 解析 小球水平冲上小车，又返回左端，到离开小车的整个过程中，系统动量守恒、机械能守恒，相当于小球与小车发生弹性碰撞的过程。如果mM，小球离开小车向左做平抛运动；如果mM，小球离开小车做自由落体运动；如果mM，小球离开小车向右做平抛运动，所以答案应选A。 答案 A,2(2016河北石家庄质检)如图8所示，光滑水平面上木块A的质量mA1 kg，木块B的质量mB4 kg，质量为mC2 kg 的木块C置于足够长的木块B上，B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑。开始时B、C静止，A以v010 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后瞬间B的速度为3.5 m/s，碰撞时间极短。求：,图8,(1)A、B碰撞后A的速度； (2)弹簧第一次恢复原长时C的速度。 解析 (1)因碰撞时间极短，A、B碰撞时，可认为C的速度为零，由动量守恒定律得 mAv0mAvAmBvB,3如图9所示，两半径均为R0.2 m的光滑绝缘半圆轨道PM、QN在同一竖直面内放置，两半圆轨道刚好与绝缘水平面平滑相切于M、N点，P、Q分别为两半圆轨道的最高点。水平面MF部分虚线方框内有竖直向下的匀强电场，场强为E，电场区域的水平宽度LMF0.2 m。带电量为q、质量为m1 kg的两滑块A、B固定于水平面上，它们不在电场区域，但A靠近F，它们之间夹有一压缩的绝缘弹簧(不连接)，释放A、B后，A进入电场时已脱离弹簧。滑块与水平面间的动摩擦因数均为0.5。已知Eq2 N，整个装置处于完全失重的宇宙飞船中。,图9,(1)如果弹簧储存的弹性势能Ep1 J，求自由释放A、B后B在Q点所受