2020年高考物理复习：碰撞模型以及拓展问题

碰撞模型以及拓展问题,碰撞现象,(1)特征：作用时间短，内力远大于外力，满足动量守恒(2)类型：,（重点）,高考题型突破,1.如图所示,光滑的水平面上有P、Q两个竖直固定挡板,A、B是两挡板连线的三等分点.A点处有一质量为m2的静止小球2,紧贴P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球1以速度v0向右运动并与2相碰.小球与小球、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰,两小球均可视为质点.(1)求小球1和2第一次碰后的速度v1和v2;(2)若两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点,且m1m2,求m1和m2的可能比值.,考向预测,解析(1)两球发生弹性正碰,由动量守恒定律及能量守恒定律,有m1v0=m1v1+m2v2,m1=m1+m2,解得v1=+v0,v2=+v0.,(2)1与2在B点相碰有两种情形.第一种情形,1被P反弹后追上2.由于v1=+v00,1运动距离为2的3倍.|-v1t|=3v2t,解得=.,第二种情形,1被P反弹,2被Q反弹后在B点相碰.1、2运动距离相等.|-v1t|=v2t,解得=.,(1)求小球1和2第一次碰后的速度v1和v2;(2)若两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点,且m1m2,求m1和m2的可能比值.,弹性碰撞的拓展（类碰撞）,第一种：斜面模型第二种：摆球模型第三种：滑块弹簧模型,第一种：“滑块斜面”模型(2016课标全国)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前面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h0.3m(h小于斜面体的高度)已知小孩与滑板的总质量为m130kg，冰块的质量为m210kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g10m/s2.,(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？,(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？,第二种：“滑块摆球”模型如图所示，水平固定一个光滑长杆，有一个质量为2m小滑块A套在细杆上可自由滑动在水平杆上竖直固定一个挡板P，小滑块靠在挡板的右侧处于静止状态，在小滑块的下端用长为L的细线悬挂一个质量为m的小球B，将小球拉至左端水平位置使细线处于自然长度，由静止释放，已知重力加速度为g.求：,(1)小球第一次运动到最低点时，细绳对小球的拉力大小；(2)小球运动过程中，相对最低点所能上升的最大高度；(3)小滑块运动过程中，所能获得的最大速度,(1)小球第一次运动到最低点时，细绳对小球的拉力大小；(2)小球运动过程中，相对最低点所能上升的最大高度；(3)小滑块运动过程中，所能获得的最大速度,变式：如果去掉挡板P,如图所示,质量为M的水平木板静止在光滑的水平地面上,左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度v0开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端.(1)求整个过程中系统克服摩擦力做的功.(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为,则铁块相对木板的最大位移是多少?(3)系统的最大弹性势能是多少?,第三种：“滑块弹簧”模型,(1