《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 能力課 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件 粵教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 能力課 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件 粵教版(34頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、能力課動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用能力課動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用“彈簧類彈簧類”模型模型1模型圖模型圖2模型特點(diǎn)模型特點(diǎn)對(duì)兩個(gè)對(duì)兩個(gè)(或兩個(gè)以上或兩個(gè)以上)物體與彈簧組成的系統(tǒng)在相互作用的過物體與彈簧組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中。程中。(1)在能量方面,由于彈簧的形變會(huì)具有彈性勢能,系統(tǒng)的總在能量方面,由于彈簧的形變會(huì)具有彈性勢能,系統(tǒng)的總動(dòng)能將發(fā)生變化,若系統(tǒng)所受的外力和除彈簧彈力以外的內(nèi)動(dòng)能將發(fā)生變化,若系統(tǒng)所受的外力和除彈簧彈力以外的內(nèi)力不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。力不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(2)在動(dòng)量方面,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。在動(dòng)量方面,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(3)彈簧處于最長彈簧處于最長(最短最短)狀態(tài)時(shí)
2、兩物體速度相等,彈性勢能最狀態(tài)時(shí)兩物體速度相等,彈性勢能最大,系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒。大,系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒。(4)彈簧處于原長時(shí),彈性勢能為零。彈簧處于原長時(shí),彈性勢能為零。圖圖1解析解析設(shè)碰后設(shè)碰后A、B和和C共同速度的大小為共同速度的大小為v,由動(dòng)量守恒定律得,由動(dòng)量守恒定律得3mvmv0設(shè)設(shè)C離開彈簧時(shí),離開彈簧時(shí),A、B的速度大小為的速度大小為v1,由動(dòng)量守恒定律得,由動(dòng)量守恒定律得3mv2mv1mv0設(shè)彈簧的彈性勢能為設(shè)彈簧的彈性勢能為Ep,從細(xì)線斷開到,從細(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒,有機(jī)械能守恒,有圖圖2(1)物塊物塊C的質(zhì)量的質(zhì)量
3、mC;(2)B離開墻后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢能離開墻后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢能Ep。解析解析(1)由圖知,由圖知,C與與A碰前速度為碰前速度為v19 m/s,碰后速度為,碰后速度為v23 m/s,C與與A碰撞過程動(dòng)量守恒。碰撞過程動(dòng)量守恒。mCv1(mAmC)v2即即mC2 kg(2)12 s時(shí)時(shí)B離開墻壁,之后離開墻壁,之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒,且當(dāng)械能守恒,且當(dāng)A、C與與B的速度相等時(shí),彈簧彈性勢能最大的速度相等時(shí),彈簧彈性勢能最大(mAmC)v3(mAmBmC)v4答案答案(1)2 kg(2)9 J“子彈打木塊子彈打木塊”
4、模型模型1模型圖模型圖圖圖3(1)木塊在木塊在ab段受到的摩擦力段受到的摩擦力f;(2)木塊最后距木塊最后距a點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離s。圖圖4(1)子彈相對(duì)小車靜止時(shí)小車速度的大小;子彈相對(duì)小車靜止時(shí)小車速度的大??;(2)小車的長度小車的長度L。解析解析(1)子彈進(jìn)入小車的過程中,子彈與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量子彈進(jìn)入小車的過程中,子彈與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得守恒,由動(dòng)量守恒定律得m0v0(m0m1)v1解得解得v110 m/s(2)三物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得三物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得(m0m1)v1(m0m1)v2m2v3解得解得v28 m/s由能量守恒
5、可得由能量守恒可得答案答案(1)10 m/s(2)2 m“圓弧軌道滑塊圓弧軌道滑塊(小球小球)”模型模型1模型圖模型圖圖圖5圖圖6(1)物塊滑到物塊滑到B處時(shí)木板的速度處時(shí)木板的速度vAB;(2)滑塊滑塊CD圓弧的半徑圓弧的半徑R。1動(dòng)力學(xué)的知識(shí)體系動(dòng)力學(xué)的知識(shí)體系力學(xué)研究的是物體的受力與運(yùn)動(dòng)變化的關(guān)系,其知識(shí)脈絡(luò)力學(xué)研究的是物體的受力與運(yùn)動(dòng)變化的關(guān)系,其知識(shí)脈絡(luò)如下表:如下表:2解決動(dòng)力學(xué)問題的三個(gè)基本觀點(diǎn)解決動(dòng)力學(xué)問題的三個(gè)基本觀點(diǎn)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)。動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)。反思總結(jié)反思總結(jié)圖圖7A小球一定沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)小球一定沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)B小球可
6、能沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)小球可能沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)C小球可能沿水平方向向右做平拋運(yùn)動(dòng)小球可能沿水平方向向右做平拋運(yùn)動(dòng)D小球可能做自由落體運(yùn)動(dòng)小球可能做自由落體運(yùn)動(dòng)解析解析小球水平?jīng)_上小車,又返回左端,到離開小車的整個(gè)過小球水平?jīng)_上小車,又返回左端,到離開小車的整個(gè)過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,相當(dāng)于小球與小車發(fā)生彈程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,相當(dāng)于小球與小車發(fā)生彈性碰撞的過程。如果性碰撞的過程。如果mM,小球離開小車向左做平拋運(yùn)動(dòng);如,小球離開小車向左做平拋運(yùn)動(dòng);如果果mM,小球離開小車做自由落體運(yùn)動(dòng);如果,小球離開小車做自由落體運(yùn)動(dòng);如果mM,小球離,小球離開小車向右做平拋運(yùn)
7、動(dòng),所以答案應(yīng)選開小車向右做平拋運(yùn)動(dòng),所以答案應(yīng)選A。答案答案A2(2016河北石家莊質(zhì)檢河北石家莊質(zhì)檢)如圖如圖8所示,光滑水平面上木塊所示,光滑水平面上木塊A的的質(zhì)量質(zhì)量mA1 kg,木塊,木塊B的質(zhì)量的質(zhì)量mB4 kg,質(zhì)量為,質(zhì)量為mC2 kg 的的木塊木塊C置于足夠長的木塊置于足夠長的木塊B上,上,B、C之間用一輕彈簧相拴接之間用一輕彈簧相拴接并且接觸面光滑。開始時(shí)并且接觸面光滑。開始時(shí)B、C靜止,靜止,A以以v010 m/s的初速的初速度向右運(yùn)動(dòng),與度向右運(yùn)動(dòng),與B碰撞后瞬間碰撞后瞬間B的速度為的速度為3.5 m/s,碰撞時(shí)間極,碰撞時(shí)間極短。求:短。求:圖圖8(1)A、B碰撞后碰
8、撞后A的速度;的速度;(2)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)C的速度。的速度。解析解析(1)因碰撞時(shí)間極短,因碰撞時(shí)間極短,A、B碰撞時(shí),可認(rèn)為碰撞時(shí),可認(rèn)為C的速度為零,的速度為零,由動(dòng)量守恒定律得由動(dòng)量守恒定律得mAv0mAvAmBvB3如圖如圖9所示,兩半徑均為所示,兩半徑均為R0.2 m的光滑絕緣半圓軌道的光滑絕緣半圓軌道PM、QN在同一豎直面內(nèi)放置,兩半圓軌道剛好與絕緣水平面平滑在同一豎直面內(nèi)放置,兩半圓軌道剛好與絕緣水平面平滑相切于相切于M、N點(diǎn),點(diǎn),P、Q分別為兩半圓軌道的最高點(diǎn)。水平面分別為兩半圓軌道的最高點(diǎn)。水平面MF部分虛線方框內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為部分虛線
9、方框內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,電場,電場區(qū)域的水平寬度區(qū)域的水平寬度LMF0.2 m。帶電量為。帶電量為q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m1 kg的兩滑塊的兩滑塊A、B固定于水平面上,它們不在電場區(qū)域,但固定于水平面上,它們不在電場區(qū)域,但A靠靠近近F,它們之間夾有一壓縮的絕緣彈簧,它們之間夾有一壓縮的絕緣彈簧(不連接不連接),釋放,釋放A、B后,后,A進(jìn)入電場時(shí)已脫離彈簧?;瑝K與水平面間的動(dòng)摩擦因進(jìn)入電場時(shí)已脫離彈簧?;瑝K與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為數(shù)均為0.5。已知。已知Eq2 N,整個(gè)裝置處于完全失重的宇宙,整個(gè)裝置處于完全失重的宇宙飛船中。飛船中。圖圖9(1)如果彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能如果彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能Ep1 J,求自由釋放,求自由釋放A、B后后B在在Q點(diǎn)所受的彈力大??;點(diǎn)所受的彈力大小;(2)如果釋放如果釋放A、B后,要求二者只能在后,要求二者只能在M、F間相碰,求彈簧儲(chǔ)間相碰,求彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能存的彈性勢能Ep的取值范圍。的取值范圍。答案答案(1)5 N(2)0.2 JEp0.4 J