第课弹簧模型动量守恒定律应用PPT课件.ppt

如图所示 木块A的质量mA 1kg 足够长的木板B的质量mB 4kg 质量为mC 2kg的木块C置于木板B上 水平面光滑 B C之间有摩擦 现使A以v0 10m s的初速度向右匀速运动 与B碰撞后将以vA 2m s的速度弹回 求 1 B运动过程中的最大速度 2 若B C间的动摩擦因数为0 6 则C在B上滑动的距离 复习巩固 第一讲动量动量守恒定律 第7课弹簧模型 1 何时两物体相距最近 即弹簧最短 2 何时两物体相距最远 即弹簧最长 水平面光滑 弹簧开始时处于原长 F弹 F弹 两物体速度相等时弹簧最短 且损失的动能转化为弹性势能 两物体速度相等时弹簧最长 且损失的动能转化为弹性势能 弹簧弹力联系的 两体模型 注意 状态的把握由于弹簧的弹力随形变量变化 所以弹簧弹力联系的 两体模型 一般都是作加速度变化的复杂运动 所以通常需要用 动量关系 和 能量关系 分析求解 复杂的运动过程不容易明确 特殊的状态必须把握 弹簧最长 短 时两体的速度相同 弹簧自由时两体的速度最大 小 例 如图所示 A B C三个木块的质量均为m 置于光滑的水平面上 B C之间有一轻质弹簧 弹簧的两端与木块接触而不固连 将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连 使弹簧不能伸展 以至于B C可视为一个整体 现A以初速v0沿B C的连线方向朝B运动 与B相碰并黏合在一起 以后细线突然断开 弹簧伸展 从而使C与A B分离 已知C离开弹簧后的速度恰为v0 求弹簧释放的势能 弹簧伸展以后 A B的速度也相同 A与B相碰并黏合在一起 A与B碰后 A B C三者速度相同 B C可视为一个整体 A B C组成的系统动量守恒 光滑的水平面 获取信息 关键点 1 如图所示 光滑轨道上 小车A B用轻弹簧连接 将弹簧压缩后用细绳系在A B上 然后使A B以速度v0沿轨道向右运动 运动中细绳突然断开 当弹簧第一次恢复到自然长度时 A的速度刚好为0 已知A B的质量分别为mA mB 且mA mB 求 被压缩的弹簧具有的弹性势能Ep 解析设弹簧第一次恢复自然长度时B的速度为vB 以A B及弹簧组成的系统为研究对象 系统在水平方向上所受合外力为零 弹簧对A B的相互作用力为系统的内力 故系统动量守恒 机械能守恒 有 mA mB v0 mBvB mA mB v02 Ep mBvB2 由 解出Ep v02 2 光滑水平面上放着质量mA 1kg的物块A与质量mB 2kg的物块B A与B均可视为质点 A靠在竖直墙壁上 A B间夹一个被压缩的轻弹簧 弹簧与A B均不拴接 用手挡住B不动 此时弹簧弹性势能Ep 49J 在A B间系一轻质细绳 细绳长度大于弹簧的自然长度 如图所示 放手后B向右运动 绳在短暂时间内被拉断 之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道 其半径R 0 5m B恰能到达最高点C 取g 10m s2 求 1 绳拉断后瞬间B的速度vB的大小 2 绳拉断过程绳对B的冲量I的大小 3 绳拉断过程绳对A所做的功W 2020 2 9 12 解析 1 设B在绳被拉断后瞬间的速度为vB 到达C点时的速度为vC 有mBg mBmBvB2 mBvC2 2mBgR代入数据得vB 5m s 2 设弹簧恢复到自然长度时B的速度为v1 取水平向右为正方向 有Ep mBv12I mBvB mBv1代入数据得I 4N s 其大小为4N s 3 设绳断后A的速度为vA 取水平向右为正方向 有mBv1 mBvB mAvAW mAvA2代入数据得W 8J答案 1 5m s 2 4N s 2 8J 例 如图所示 质量M 4kg的滑板B静止放在光滑水平面上 其右端固定一根轻质弹簧 弹簧的自由端C到滑板左端的距离L 0 5m 这段滑板与木块A之间的动摩擦因数 0 2 而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑 可视为质点的小木块A以速度v0 10m s 由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动 已知A的质量m lkg g取10m s2 求 1 弹簧被压缩到最短时木块A的速度 2 木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能 12 2013 新课标 35 2 如图 光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A B C B的左侧固定一轻弹簧 弹簧左侧的挡板质量不计 设A以速度v0朝B运动 压缩弹簧 当A B速度相等时 B与C恰好相碰并粘接在一起 然后继续运动 假设B和C碰撞过程时间极短 求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中 i 整个系统损失的机械能 ii 弹簧被压缩到最短时的弹性势能 规律总结 1 5分 填正确答案标号 选对1个得2分 选对2个得4分 选对3个得5分 每选错1个扣3分 最低得分为0分 A 原子核的结合能越大 该原子核越稳定B 原子核的核子数越多 该原子核的比结合能越大C 光电效应现象说明了光具有粒子性D 玻尔理论的局限性在于过多地保留了经典电磁理论E 爱因斯坦为解释光电效应现象 提出了光的光子说 当堂检测 10分 如图所示 质量为M 长为L的木板放置于光滑水平地面上 其右端固定一轻质弹簧 质量为m的物块从木板左端