第3节科学探究——一维弹性碰撞

1、滑块滑板模型问题的 综合求解,热点专题突破系列,2.考查角度: (1)“滑块+滑板”的动力学问题; (2)“滑块+滑板”的动量守恒问题。 3.规律应用: (1)牛顿第二定律; (2)牛顿第三定律; (3)运动学公式; (4)动能定理; (5)功能关系; (6)动量守恒定律； (7)能量守恒定律。,【例1】,【例1】,6,2,2,【例1】,1模型特点： 上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动 2建模指导 解此类题的基本思路： （1）牛顿第二定律分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度； （2）画出两个物体的运动模型和v-t图像协助分析 （3）动

2、量守恒定律分析系统总动量的大小及方向，结合能量守恒定律综合应用。,知识梳理,【例2】,临界问题,分析受力和运动过程挖掘隐含条件解题,地面不存在摩擦力，系统如果不受到其他外力可以考虑列动量守恒式。,共速,位移关系：x木块 x木板=L,【例3】,临界问题,分析受力和运动过程挖掘隐含条件解题,地面不存在摩擦力，系统如果不受到其他外力可以考虑列动量守恒式。,木板与木块间的摩擦力为滑动摩擦力，且要使a木块a木板；,位移关系：x木块 x木板=L,方法指导,二、使滑块与滑板间发生相对滑动的临界力的计算方法,使滑块与滑板间不发生相对滑动或者发生相对滑动的力都是某一特定范围的力，因此刚好能够使滑块与滑板间发生相

3、对滑动的临界力的计算很重要。此临界力的计算通常有两种方法： 1.动力学方法：先用隔离法运用牛顿第二定律求出不受外力F作用的那个物体的最大加速度，然后再用整体法运用牛顿第二定律求出外力F的大小数值，这个值就是临界值。滑块与滑板间不发生相对滑动时的外力应小于或等于这个数值，而滑块与滑板间发生相对滑动时的外力应大于这个数值。,2.临界条件法：即运用临界条件进行计算。滑块与滑板恰好能发生相对滑动（要滑动但还未滑动时）的临界条件是（1）滑块与滑板间的静摩擦力达到最大静摩擦力（通常近似地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；（2）滑块的加速度恰好等于滑板的加速度。,方法指导,三、滑块在滑板上不滑下的临界条件：

4、 滑块滑到滑板一端时，滑块和滑板两者速度相同,分析“滑块滑板模型” 问题时应掌握的技巧 1分析题中滑块、滑板的受力情况，求出各自的加速度 2画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系 3知道每一过程的末速度是下一过程的初速度 4两者发生相对滑动的条件：(1)摩擦力为滑动摩擦力（动力学条件）(2)二者速度或加速度不相等（运动学条件）（其中动力学条件是判断的主要依据）,考型一：动力学类问题,核心疑难探究,临界问题,质量为M2 kg、长为L的木板静止在光滑的水平面上，在木板左端放有质量为m1 kg的铁块(可视为质点)现给铁块施加一水平拉力F4 N，使铁块相对木板滑动，作用t1 s后撤去拉力，

5、铁块恰好不掉下木板，求木板的长度 L的值(已知铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2),【例3】,2、解题步骤： a.对象选取，受力分析 b.过程分析，规律选择 c.方程求解，答案验证,分析滑块木板模型问题时应掌握的技巧,1、选择物理规律的原则：,a.对单个物体，求它的对地位移优先考虑用动能定理,b.对两个相互作用的物体，优先考虑两大守恒定律。,考型二：动量与能量类问题,单 物,位移速度均是对地；正、负功,系 统,成立条件 取正方向,系 统,漏能量；摩擦生热中的位移是相对的,例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体B从A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的质量为2m，B的质量

6、为m，A、B之间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为g，求两者相对静止时： （1）共同速度； （2）木板A相对地面的位移； （3）要使B不从A的右端滑出，A的长度至少是多少？ （4）系统产生的内能。,例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体B从A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B之间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为g，求两者相对静止时： （1）共同速度； （2）木板A相对地面的位移； （3）要使B不从A的右端滑出，A的长度至少是多少？ （4）系统产生的内能。,(1)设共同速度为v，系统所受合外力为0，根据动量守恒定律，得：,解：,例：如图，木板A静止在

7、光滑水平面上，物体B从A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B之间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为g，求两者相对静止时： （1）共同速度； （2）木板A相对地面的位移； （3）要使B不从A的右端滑出，A的长度至少是多少？ （4）系统产生的内能。,解：,(2) 对长木板A，由动能定理得：,例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体B从A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B之间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为g，求两者相对静止时： （1）共同速度； （2）木板A相对地面的位移； （3）要使B不从A的右端滑出，A的长度至少是多少？ （4）系统产生的内能。,解：,(3) 对物块B，由动能定理得：,所以要使B不滑离A，长度,例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体B从A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B