高考物理总复习 第六章 碰撞与动量守恒 632 热考点“滑块—平板”模型课件.ppt

热考点 滑块 平板 模型 01 02 03 04 课堂互动 模型特点 1 当滑块和平板的速度相等时平板的速度最大 两者的相对位移也最大 2 系统的动量守恒 但系统的机械能不守恒 摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统机械能的减少 当两者的速度相等时 系统机械能损失最大 题组剖析 例2 如图5所示 质量m1 0 3kg的小车静止在光滑的水平面上 车长l 1 5m 现有质量m2 0 2kg且可视为质点的物块 以水平向右的速度v0 2m s从左端滑上小车 最后在车面上某处与小车保持相对静止 物块与车面间的动摩擦因数 0 5 取g 10m s2 求 1 物块在车面上滑行的时间t 2 要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车左端的速度v0 不超过多少 转到解析 题组剖析 转回原题 规律总结 方法技巧 滑块 平板 模型解题思路 1 应用系统的动量守恒 2 在涉及滑块或平板的时间时 优先考虑用动量定理 3 在涉及滑块或平板的位移时 优先考虑用动能定理 4 在涉及滑块的相对位移时 优先考虑用系统的能量守恒 5 滑块恰好不滑动时 滑块与平板达到共同速度 题组剖析 变式训练1 如图6所示 长木板ab的b端固定一挡板 木板连同挡板的质量为m 4 0kg a b间距离s 2 0m 木板位于光滑水平面上 在木板a端有一小物块 其质量m 1 0kg 小物块与木板间的动摩擦因数 0 10 它们都处于静止状态 现令小物块以初速度v0 4 0m s沿木板向右滑动 直到和挡板相碰 碰撞后 小物块恰好回到a端而不脱离木板 求碰撞过程中损失的机械能 g取10m s2 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 变式训练2 模型拓展 子弹打木块 如图7所示 质量为m 245g的物块 可视为质点 放在质量为m 0 5kg的长木板左端 足够长的木板静止在光滑水平面上 物块与木板间的动摩擦因数为 0 4 质量为m0 5g的子弹以速度v0 300m s沿水平方向射入物块并留在其中 时间极短 g取10m s2 子弹射入后 求 1 子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1 2 木板向右滑行的最大速度v2 3 物块在木板上滑行的时间t 转到解析 解析 1 子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度 由动量守恒定律可得m0v0 m0 m v1 解得v1 6m s 2 当子弹 物块 木板三者同速时 木板的速度最大 由动量守恒定律可得 m0 m v1 m0 m m v2 解得v2 2m s 3 对物块和子弹组成的整体应用动量定理得 m0 m gt m0 m v2 m0 m v1 解得t 1s 答案 1 6m s 2 2m s 3 1s 题组剖析 转回原题 题组剖析 从教材走向高考 弹性正碰模型的拓展 题源 人教版选修3 5 p21 t2 质量为m 速度为v的a球跟质量为3m的静止b球发生正碰 碰撞可能是弹性的 也可能是非弹性的 因此 碰撞后b球的速度允许有不同的值 请你论证 碰撞后b球的速度可能是以下值吗 1 0 6v 2 0 4v 3 0 2v 题组剖析 方法技巧 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 拓展1如图所示 质量为m的滑块静止在光滑的水平面上 滑块的光滑弧面底部与水平面相切 一质量为m的小球以速度v0向滑块滚来 设小球不能越过滑块 求小球滑到最高点时滑块的速度大小 题组剖析 拓展2如图9所示 在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为m的斜面 斜面表面光滑 高度为h 倾角为 一质量为m m m 的小物块以一定的初速度沿水平面向左运动 不计冲上斜面时的机械能损失 如果斜面固定 则小物块恰能冲到斜面的顶端 如果斜面不固定 则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为 题组剖析 拓展3在光滑水平面上静置有质量均为m的木板ab和滑块cd 木板ab上表面粗糙 滑块cd上表面是光滑的1 4圆弧 其始端d点切线水平且在木板ab上表面内 它们紧靠在一起 如图10所示 一可视为质点的物块p 质量也为m 从木板ab的右端以初速度v0滑上木板ab 过b点时速度为v0 2 又滑上滑块cd 最终恰好能滑到滑块cd圆弧的最高点c处 求 1 物块滑到b处时木板的速度vab 2 滑块cd圆弧的半径r 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 拓展4 2016 全国卷 35 2 如图 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3m 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h 0 3m h小于斜面体的高度 已知小孩与滑板的总质量为m