7.3+专题提升：碰撞中的四种常见模型+课件+-2027届高考物理一轮复习

第34课时专题提升:碰撞中的四种常见模型学习目标:1.会用动量观点和能量观点分析计算“子弹打木块”模型、“滑块—滑板”模型。2.会分析、计算“滑块—弹簧”模型有关问题。3.理解“滑块—斜(曲)面”模型与碰撞的相似性,会解决相关问题。考点一“子弹打木块”模型1.模型图示水平地面光滑2.模型特点(1)子弹水平打进木块的过程中,系统的动量守恒。(2)系统的机械能有损失。

典例1

(2025苏州三模)如图所示,两物体A和B并排静置于光滑水平地面,它们的质量M均为0.5kg;质量m=0.1kg的子弹以v0=34m/s的水平速度从左边射入A,射出物体A时A的速度vA=2m/s,子弹紧接着射入B中,最终子弹未从B中穿出。子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变,A的长度为LA=0.23m,不计空气阻力,g取10m/s2。(1)求物体B最终的速度大小vB;(2)求子弹穿过A的过程中摩擦产生的热量Q;(3)求物体B的最小长度LB。

对点演练1

如图所示,两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中(未射出),射入A中的深度是射入B中深度的两倍。两种射入过程相比较(

)A.射入滑块A的子弹速度变化量大B.整个射入过程中两滑块受到的冲量不一样大C.射入滑块A中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍D.两个过程中系统产生的热量相等D

考点二“滑块一滑板”模型1.模型图示2.模型特点(1)系统的动量守恒,但机械能不守恒,摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能。(2)若滑块未从木板上滑下,当两者速度相同时,木板速度最大,相对位移最大。3.求解方法(1)求速度:根据动量守恒定律求解,研究对象为一个系统。(2)求时间:根据动量定理求解,研究对象为一个物体。(3)求系统产生的内能或相对位移:根据能量守恒定律Q=FfΔx或Q=E初-E末,研究对象为一个系统。

对点演练2

质量为m的矩形木板ae,放在光滑水平面上,b、c、d是ae的4等分点。质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板,物块的宽度不计,且m<M,经过一段时间物块停在木板上。若图上面表示物块刚滑上木板时的物块与板的位置状态,下面表示物块刚与木板达到共同速度时的位置,下列示意图正确的是(

)B

考点三“滑块一弹簧”模型1.模型图示

2.模型特点(1)动量守恒:两个物体与弹簧相互作用的过程中,若系统所受外力的矢量和为零,则系统动量守恒。(2)机械能守恒:系统所受的外力为零或除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒。(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相同,弹性势能最大,系统动能通常最小(相当于完全非弹性碰撞,两物体减少的动能转化为弹簧的弹性势能)。(4)弹簧恢复原长时,弹性势能为零,系统动能最大(相当于刚完成弹性碰撞)。典例3

如图甲,物体A、B的质量分别是2kg和4kg,由水平轻质弹簧连接,放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A粘在一起向左运动,物体C的速度—时间图像如图乙。求:(1)物体C的质量mC;(2)物体AC碰撞过程中损失的能量ΔE为多少;(3)弹簧压缩具有的最大弹性势能Ep;(4)在5s到15s的时间内,墙壁对物体B的作用力的冲量I。

考点四“滑块一斜(曲)面”模型

对点演练3

如图所示,在光滑水平面上静止放置一个弧形槽,其光滑弧面底部与水平面相切,将一小滑块从弧形槽上的A点由静止释放。已知小滑块与轻弹簧碰撞无能量损失,弧形槽质量大于小滑块质量,则(

)A.下