第3节科学探究——一维弹性碰撞.pptx

动量和能量的综合应用高三（3）班周亚琳,例1如图所示，质量m10.3kg足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m20.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v05m/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g10m/s2，求(1)物块与小车共同速度；(2)物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移S1；（4）物块相对小车滑行的位移S,（5）如果你是出卷老师你还可以问些什么问题？,例2、如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生弹性碰撞求,1、二者在发生碰撞的过程中弹簧的最大弹性势能；2.滑块B的最大速度,例3.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧的半径R1m。一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块。已知M4m，g取10m/s2。若小球刚好没跃出圆弧的上端，则：,(1)小球的初速度v0是多大？(2)滑块获得的最大速度是多大？,1.模型特点,对相互作用中两物体的“恰好不滑出”，相距“最近”或“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题，求解的关键是“速度相等”。,2模型的解题思路：,(1)应用系统的动量守恒(2)应用系统的能量守恒,单个物体的动能定理(3)应用临界条件：“速度相等”,3利用动量和能量观点的解题策略：,(1)若研究对象为单一物体，当涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理；当涉及冲量和时间问题时，应优先考虑动量定理(2)若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(3)利用动量和能量观点的解题，只涉及运动始末两个状态相关的物理量，不细究过程的细节，特别对于变力问题，就更显示出优越性,1.如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的半圆弧轨道BCD组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且左端与光滑圆弧形轨道MN末端等高，圆弧形轨道MN末端水平一质量为m1=5kg的小物块P从距圆弧形轨道MN末端高为h=1.8m处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量为m2=1kg的小物块Q（可视为质点）发生弹性碰撞(碰后立即将小物块P取走，使之不影响后续物体的运动)已知AB长为L=10m，小车的质量为M=3kg取重力加速度g=10m/s2,（1）求碰撞后瞬间物块Q的速度大小；（2）若物块Q在半圆弧轨道BCD上经过一次往返运动（运动过程中物块始终不脱离轨道），最终停在小车水平部分AB的中点，求半圆弧轨道BCD的半径至少多大？,（1）若小车和半圆弧轨道BCD固定，物块Q能过最高点求半圆弧轨道BCD的半径最多多大？,（2）若所有接触面均光滑，半圆弧轨道BCD的半径为1.2M，物体Q可以半圆弧轨道BCD的最高点D飞出，求其再次落回小车时落点与B的距离S为多少？,例1如图所示，质量m10.3kg足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m20.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v05m/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g10m/s2，求(1)物块与小车共同速度