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1、 第六章：第六章： 動動 量量典型例題剖析04適時仿真訓練12 例3 質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上.平衡時，彈簧的壓縮量為x0,如圖所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動,但不粘連.它們到達最低點后又向上運動.已知物塊質(zhì)量也為m時，它們恰能回到O點.若物塊質(zhì)量為2m,仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點時，還具有向上的速度.求物塊向上運動到達的最高點與O點的距離.典型例題剖析典型例題剖析典型例題剖析典型例題剖析 解析 物塊與鋼板碰撞時的速度 設v1表示質(zhì)量為m的物塊與鋼板碰撞后一起開始向下運動的速度，因碰撞時間極短，
2、盡管此時兩物體的合外力不等于零，大小為A的重力，但合外力的沖量趨近于零，從而可以認為系統(tǒng)動量“近似”守恒. 則有 mv02mv1 相碰是一個完全非彈性碰撞過程，機械能減少.設剛碰完時彈簧的彈性勢能為EP，當它們一起回到O點時，彈簧無形變，彈性勢能為零，根據(jù)題給條件，這時物塊與鋼板的速度為零，由系統(tǒng)機械能守恒得： 設v2表示質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰撞后開始一起向下運動的速度，006gxx 0212)2(21mgxvmEP答案典型例題剖析典型例題剖析 則有 2mv03mv2 仍繼續(xù)向上運動，設此時速度為v， 則有 在以上兩種情況中，彈簧的初始壓縮量都是x0， 故有EP=EP 當質(zhì)量為2m的物塊與鋼
3、板一起回到O點時，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力作用，加速度為g.一過O點，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g.由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g.故在O點物塊與鋼板分離，分離后,物塊以速度v豎直上升，則由以上各式解得，物塊向上運動所到最高點與O點的距離為hv2/(2g)x0/2.2022)3(213)3(21vmmgxvmEP20 x 例4 目前，滑板運動受到青少年的追捧.如圖是某滑板運動員在一次表演時的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖.賽道光滑，F(xiàn)GI為圓弧賽道，半徑R=6.5 m，C為最低點并與水平賽道BC位于同一水平面，KA、DE平臺的高度都為h=
4、1.8 m. B、C、F處平滑連接.滑板a和b的質(zhì)量均為m，m=5 kg，運動員質(zhì)量為M，M=45 kg. 表演開始，運動員站在滑板b上.先讓滑板a從A點靜止下滑，t1=0.1 s后再與b板一起從A點靜止下滑.滑上BC賽道后，運動員從b板跳到同方向運動的a板上，在空中運動的時間t2=0.6 s(水平方向是勻速運動).運動員與a板一起沿CD賽道上滑后沖出賽道，落典型例題剖析典型例題剖析在EF賽道的P點，沿賽道滑行，經(jīng)過G點時，運動員受到的支持力N=742.5 N.(滑板和運動員的所有運動都在同一豎直平面內(nèi)，計算時滑板和運動員都看作質(zhì)點，取g=10 m/s2) (1)滑到G點時，運動員的速度是多大
5、? (2)運動員跳上滑板a后，在BC賽道上與滑板a共同運動的速度是多大? (3)從表演開始到運動員滑至I的過程中，系統(tǒng)的機械能改變了多少？典型例題剖析典型例題剖析 解析 (1)在G點，運動員和滑板一起做圓周運動，設向心加速度為a向，速度為vG，運動員受到重力Mg、滑板對運動員的支持力N的作用，則 NMg=Ma向 RvaG2向典型例題剖析典型例題剖析 vG=6.5 m/s (2)設滑板a由A點靜止下滑到BC賽道后速度為v1，由機械能守恒定律有 運動員與滑板b一起由A點靜止下滑到BC賽道后.速度也為v1. 運動員由滑板b跳到滑板a，設蹬離滑板b時的水平速度為v2，在空中飛行的水平位移為s，則 s=
6、v2t2 RvMMgNG2MMgNRvG)(2121mvmgh ghv21典型例題剖析典型例題剖析 設起跳時滑板a與滑板b的水平距離為s0，則 s0=v1t1 設滑板a在t2時間內(nèi)的位移為s1，則 s1=v1t2 s=s0+s1 即v2t2=v1(t1+t2) 運動員落到滑板a后，與滑板a共同運動的速度為v，由動量守恒定律有 mv1+Mv2=(m+M)v 由以上方程可解出 代入數(shù)據(jù)，解得v=6.9 m/s ghtmMttMmtv2)()(2212典型例題剖析典型例題剖析 (3)設運動員離開滑板b后.滑板b的速度為v3，有 Mv2+mv3=(M+m)v1 可算出v3=3 m/s，有|v3|=3 m/sv1=6 m/s，b板將在兩個平臺之間來回運動，機械能不變. 系統(tǒng)的機械能改變?yōu)?E=88.75 J答案 (1)6.5 m/s (2)6.9 m/s (3)88.75 JghMmmmvvmMEG)(21)(212322.答案 (1) (2)0.414 (3)懸掛1號球細繩最容易斷 適時仿真訓練適時仿真訓練1.答案3.答案mgLgLgL857)3(243)2(2) 1 (kvn1ghmghmghmghaaa49164912)3(74)2(273) 1 (
高考物理一輪復習重難點詮釋 第六章第4講 力學規(guī)律的綜合應用課件
