南方新高考高考物理大一轮复习 专题提升十一 动量守恒中几种常见的模型课件.ppt

专题提升十一动量守恒中几种常见的模型 突破一突破二 子弹打木块模型 详见本专题第2讲方法模型 人船模型 人船模型 的适用条件是一个原来处于静止状态的系统 且在系统发生相对运动的过程中 动量守恒或有一个方向动量守恒 其表达式是m人s人 m船s船 只要问题不涉及速度 就可以使用人船模型 例1 如图z11 1所示 长为l 质量为m的小船停在静水中 一个质量为m的人站在船头 若不计水的阻力 当人从船头走到船尾的过程中 船和人对地面的位移各是多少 图z11 1 突破三滑块 木板模型 例2 如图z11 2所示 在水平面上静止着两个质量均为m 1kg 长度均为l 1 5m的木板a和b a b间距s 6m 在a的最左端静止着一个质量为m 2kg的小滑块c a b与c之间的动摩擦因数为 1 0 2 a b与水平地面之间的动摩擦因数为 2 0 1 最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力 现在对c施加一个水平向右的恒力f 4n a和c开始运动 经过一段时间a b相碰 碰后立刻达到共同速度 c瞬间速度不变 但a b并不粘连 求 经过时间t 10s时a b c的速度分别为多少 已知重力加速度g 10m s2 图z11 2 解 假设力f作用后a c一起加速 则 而a能获得的最大加速度为 a0 a1 假设成立 设经时间t2 c从a右端滑下 有v1t2 v2t2 l 得t2 1 5s然后a b分离 a减速运动直至停止aa 2g 1m s2 方向水平向左 t1 t2 t3 8 5s 故t 10s时 va 0 c在b上继续滑动 且c匀速 b加速 ab a0 1m s2设经时间t4 c b速度相等 v1 v2 abt4 得t4 1s 此过程中 c b的相对位移为 故c没有从b的右端滑下 然后c b一起加速 加速度为a1 加速的时间为 t5 t t1 t2 t4 1 5sv v1 a1t5 2 5m s故t 10s时 a的速度va 0 b c的速度vb vc 2 5m s 突破四 带弹簧的木板与滑块模型 例3 如图z11 3所示 坡道顶端距水平面高度为h 质量为m1的小物块a从坡道顶端由静止滑下 进入水平面上的滑道时无机械能损失 为使a制动 将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线m处的墙上 另一端与质量为m2的挡板b相连 弹簧处于原长时 b恰好位于滑道的末端o点 a与b碰撞时间极短 碰撞后结合在一起共同压缩弹簧 已知在om段a b与水平面间的动摩擦因数为 其余各处的摩擦不计 重力加速度为g 求 图z11 3 1 物块a在挡板b碰撞瞬间的速度v的大小 2 弹簧最大压缩量为d时的弹性势能ep 设弹簧处于原长 时弹性势能为零 规律总结 带弹簧的木板与滑块 模型 分为三个过程 a物体下滑过程 遵循机械能守恒定律或动能定理 物体碰撞b物体过程 由于内力远大于外力 遵循动量守恒定律 a b整体压缩弹簧的过程 又遵循能量守恒定律 摩擦力做功 机械能不守恒 分清物理过程 正确应用物理规律建立方程 是解决这类问题的关键 图z11 4 例4 如图z11 4所示 两块相同平板p1和p2置于光滑水平面上 质量均为m p2的右端固定一轻质弹簧 左端a与弹簧的自由端b相距l 物体p置于p1的最右端 质量为2m 且可看做质点 p1与p以共同速度v0向右运动 与静止的p2发生碰撞 碰撞时间极短 碰撞后p1与p2粘连在一起 p压缩弹簧后被弹回并停在a点 弹簧始终在弹性限度内 p与p2之间的动摩擦因数为 求 1 p1 p2刚碰完时的共同速度v1和p的最终速度v2 2 此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能ep 解 1 p1和p2碰撞 动量守恒 有mv0 m m