第6课 滑块模型(动量守恒定律应用)

1、第一讲第一讲 动量动量守恒定律动量动量守恒定律第第6课课动量守恒定律在碰撞中的应用动量守恒定律在碰撞中的应用滑块模型滑块模型选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步我们定量分析高中阶段关于摩擦生热如何计算我们定量分析高中阶段关于摩擦生热如何计算过程一过程一 初速度为初速度为v的物块的物块m在粗糙水平面上匀减在粗糙水平面上匀减速到速到0，所受滑动摩擦力为，所受滑动摩擦力为f,发生位移为发生位移为L。对物块列动能定理对物块列动能定理2210mvLf0212mvLf尝试从能量角度解释这个式子尝试从能量角度解释这个式子末动能为末动能为0，初动能全部转化为内能，产生的内，初动能全部转化为内能

2、，产生的内能为能为LfmvQ221，L L是物块相对地面的位移。是物块相对地面的位移。选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步 过程二过程二 表面粗糙的长木板表面粗糙的长木板M M静止在光滑的水平面静止在光滑的水平面上，一小铁块上，一小铁块m m以初速度以初速度VoVo从木板的左端滑上木从木板的左端滑上木板，当铁块和木板一起以板，当铁块和木板一起以V匀速时，木板相对地面匀速时，木板相对地面滑动的距离为滑动的距离为x x，小铁块相对木板滑动的距离为，小铁块相对木板滑动的距离为L L，滑动摩擦力为滑动摩擦力为f .分析：在、间滑动摩擦力分析：在、间滑动摩擦力f的作用下，的作用下，A做匀

3、做匀减速直线，对地位移为（减速直线，对地位移为（x+L), 初速为初速为0，末速为，末速为V，B做匀加速直线，对地位移为做匀加速直线，对地位移为x,初速为初速为Vo，末末速为速为V分别对分别对A列动能定理列动能定理 对对B列动能定理列动能定理选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步021 B2121)( A 2202MvxfmvmvLxf对对202221)2121(mvmvMvLf两式相加两式相加)2121(212220mvMvmvLf请再次尝试从能量角度解释这个式子请再次尝试从能量角度解释这个式子选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步LfmvMvmvQ)2121(2

4、12220)2121(212220mvMvmvLf通过摩擦力做功，系统动能损失转化为内能，摩擦生热为通过摩擦力做功，系统动能损失转化为内能，摩擦生热为, L为接触面间的相对位移。为接触面间的相对位移。分析两个过程，找出两种求摩擦生热的方法。分析两个过程，找出两种求摩擦生热的方法。LfmvQ221结合过程一得到的摩擦生热结合过程一得到的摩擦生热选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。相对滑SfQ1.如果机械能的减少只转化为内能，由能量守恒定如果机械能的减少只转化为内能，由能量守恒定律，摩擦产生的热量等

5、于系统律，摩擦产生的热量等于系统_ 。初末EEQ相对位移相对位移机械能的减少量机械能的减少量2.摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以接触面间的摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以接触面间的_ 。选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步20.20.（A A卷卷1010分）如图所示，可看成质点的分）如图所示，可看成质点的A A物体叠放在上表面光滑的物体叠放在上表面光滑的B B物体上，一起以物体上，一起以v v0 0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板止在同一光滑水平轨道上的木板C C发生完全发生完全非弹性碰撞，非弹性碰撞，B B、

6、C C的上表面相平且的上表面相平且B B、C C不不粘连，粘连，A A滑上滑上C C后恰好能到达后恰好能到达C C板的最右端，板的最右端，已知已知A A，B B，C C质量均相等，木板质量均相等，木板C C长为长为L L，求，求A A物体的最终速度物体的最终速度A A在木板在木板C C上滑行的时间上滑行的时间选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步v0如图所示，把质量如图所示，把质量m=20kgm=20kg的物体以水平速度的物体以水平速度v v0 0=5m/s=5m/s抛上静止在水平地面的平板小车的抛上静止在水平地面的平板小车的左端。小车质量左端。小车质量M=80kgM=80kg，

7、已知物体与平板间，已知物体与平板间的动摩擦因数的动摩擦因数=0.8=0.8，小车与地面间的摩擦，小车与地面间的摩擦可忽略不计，可忽略不计，g g取取10m/s10m/s2 2，求：要物块不从，求：要物块不从小车上掉下，小车至少多长？小车上掉下，小车至少多长？1.25m选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步一质量为一质量为M MB B6 kg6 kg的木板的木板B B静止于光滑水平面上静止于光滑水平面上，物块，物块A A质量质量

8、M MA A6 kg6 kg，停在，停在B B的左端质量为的左端质量为m m1 kg1 kg的小球用长为的小球用长为l l0.8 m0.8 m的轻绳悬挂在固的轻绳悬挂在固定点定点O O上将轻绳拉直至水平位置后，静止释放上将轻绳拉直至水平位置后，静止释放小球，小球在最低点与小球，小球在最低点与A A发生碰撞后反弹，反弹发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度所能达到的最大高度h h0.2 m0.2 m物块与小球可物块与小球可视为质点，视为质点，A A、B B达到共同速度后达到共同速度后A A还在木板上，还在木板上，不计空气阻力，不计空气阻力，g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求从小球释

9、放到求从小球释放到A A、B B达到共同速度的过程中，小球及达到共同速度的过程中，小球及A A、B B组成的组成的系统损失的机械能系统损失的机械能选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步如图所示如图所示, ,光滑水平轨道上放置长木板光滑水平轨道上放置长木板A(A(上上表面粗糙表面粗糙) )和滑块和滑块C,C,滑块滑块B B置于置于A A的左端的左端（B B、C C可视为质点）可视为质点）, ,三者质量分别为三者质量分别为m mA A =2kg=2kg、m mB B=1kg=1kg、m mC C=2kg=2kg。A A与与B B的动

10、摩擦因数的动摩擦因数为为0.50.5，开始时开始时C C静止静止,A,A、B B一起以一起以v v0 0=5m/s=5m/s的的速度匀速向右运动速度匀速向右运动,A,A与与C C发生碰撞发生碰撞( (时间极时间极短短) )后后粘在一起粘在一起, ,经过一段时间经过一段时间, B, B刚好滑到刚好滑到A A的右端而没掉下来的右端而没掉下来。求。求长木板长木板A A的长度的长度（g=10m/sg=10m/s2 2）。选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步选修选修3 35 5动量近代物理初步动量近代物理初步如图所示如图所示, ,木块木块A A的质量的质量m mA A=1kg,=1kg,足够长的木板足够长的木板B B的质量的质量m mB B=4kg,=4kg,质量为质量为m mC C=2kg=2kg的木块的木块C C置于木置于木板板B B上上, ,水平面光滑水平面光滑,B,B、C C之间有摩擦。现使之间有摩擦。现使A A以以v v0 0=10m/s=10m/s的初速度向右匀速运动的初速度向右匀速运动, ,与与B B碰撞碰