高考物理大一轮复习 第六章 碰撞与动量守恒 能力课 动量和能量观点的综合应用课件 粤教版.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3mv mv0 设c离开弹簧时 a b的速度大小为v1 由动量守恒定律得3mv 2mv1 mv0 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v1 9m s 碰后速度为v2 3m s c与a碰撞过程动量守恒 mcv1 ma mc v2即mc 2kg 2 12s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 ma mc v3 ma mb mc v4 答案 1 2kg 2 9j 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 m0 m1 v1解得v1 10m s 2 三物体组成的系统动量守恒 由动量守恒定律得 m0 m1 v1 m0 m1 v2 m2v3解得v2 8m s由能量守恒可得 答案 1 10m s 2 2m 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m m 小球离开小车向左做平抛运动 如果m m 小球离开小车做自由落体运动 如果m m 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ma 1kg 木块b的质量mb 4kg 质量为mc 2kg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v0 10m s的初速度向右运动 与b碰撞后瞬间b的速度为3 5m 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mav0 mava mbvb 3 如图9所示 两半径均为r 0 2m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lmf 0 2m 带电量为 q 质量为m 1kg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eq 2n 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ep 1j 求自由