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文檔簡介

素養(yǎng)提升課(一)動量1.理解滑塊—木板模型的特點及規(guī)律,學(xué)會結(jié)合動量和能量知識處理有關(guān)問題。2.理解滑塊—彈簧模型的特點及規(guī)律,學(xué)會結(jié)合動量和能量知識處理有關(guān)問題。3.理解滑塊—曲面模型的特點及規(guī)律,學(xué)會結(jié)合動量和能量知識處理有關(guān)問題?!盎瑝K—木板”碰撞模型1.模型圖示2.模型特點(1)若子彈未射穿木塊或滑塊未從木板上滑下,當兩者速度相等時木塊或木板的速度最大,兩者的相對位移(為子彈射入木塊的深度)取得極值(完全非彈性碰撞拓展模型)。(2)系統(tǒng)的動量守恒,但機械能不守恒,摩擦力與兩者相對位移的乘積等于系統(tǒng)減少的機械能。(3)根據(jù)能量守恒定律知,系統(tǒng)損失的動能ΔEk=Mm+M(4)該類問題既可以從動量、能量角度求解,相當于非彈性碰撞拓展模型,也可以從力和運動的角度借助圖示求解。【典例1】(2022·湖北荊州期末)如圖所示,長木板C質(zhì)量為mC=0.5kg,長度為L=2m,靜止在光滑的水平地面上,木板兩端分別固定有豎直彈性擋板D、E(厚度不計),P為木板C的中點,一個質(zhì)量為mB=480g的小物塊B靜止在P點。現(xiàn)有一質(zhì)量為mA=20g的子彈A,以v0=100m/s的水平速度射入物塊B并留在其中(射入時間極短),已知重力加速度g取10m/s2。(1)求子彈A射入物塊B后的瞬間,二者的共同速度;(2)A射入B之后,若與擋板D恰好未發(fā)生碰撞,求B與C間的動摩擦因數(shù)。[聽課記錄]滑塊—木板模型是通過板塊之間的滑動摩擦力發(fā)生相互作用的,當系統(tǒng)所受合外力為零時,系統(tǒng)的動量守恒,但機械能一般不守恒,多用能量守恒定律求解,需要注意的是,滑塊若不滑離木板,意味著二者最終具有共同速度。[跟進訓(xùn)練]1.如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入放在光滑水平桌面上質(zhì)量為M的木板,子彈沒有射出。此過程中木板的位移為s,子彈進入木板的深度為Δs,若將子彈在射入木板的過程中受到的阻力視為恒力,則關(guān)于s和Δs的大小關(guān)系,正確的說法是()A.s>Δs B.s=ΔsC.s<Δs D.不能確定2.如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的滑塊以初速度v0從光滑平臺滑上與平臺等高的靜止的質(zhì)量為M=9kg的小車,小車和滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,小車長L=1m,水平地面光滑,若滑塊不滑出小車,滑塊初速度v0應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2)“滑塊—彈簧”碰撞模型1.模型圖示2.模型特點(1)兩個或兩個以上的物體與彈簧相互作用的過程中,若系統(tǒng)所受外力的矢量和為0,則系統(tǒng)動量守恒。(2)在能量方面,由于彈簧形變會使彈性勢能發(fā)生變化,系統(tǒng)的總動能將發(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)機械能守恒。(3)彈簧處于最長(最短)狀態(tài)時兩物體速度相等,彈性勢能最大,系統(tǒng)動能通常最小(完全非彈性碰撞拓展模型)。(4)彈簧恢復(fù)原長時,彈性勢能為0,系統(tǒng)動能最大(完全彈性碰撞拓展模型,相當于碰撞結(jié)束時)?!镜淅?】(2022·江蘇鹽城一中期中)如圖所示,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)。設(shè)A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧,當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短,求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中:(1)B和C碰前瞬間B的速度;(2)整個系統(tǒng)損失的機械能;(3)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。[聽課記錄]解答含彈簧的系統(tǒng)類問題必須注意的幾個問題(1)首先判斷彈簧的初始狀態(tài)是處于原長、伸長還是壓縮狀態(tài)。(2)分析作用前、后彈簧和物體的運動狀態(tài),依據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律列出方程。(3)判斷解出的結(jié)果的合理性。(4)由于彈簧的彈力是變力,所以彈簧的彈性勢能通常利用機械能守恒定律或能量守恒定律求解。(5)要特別注意彈簧的三個狀態(tài):原長(此時彈簧的彈性勢能為零)、壓縮到最短或伸長到最長的狀態(tài)(此時彈簧與連接的物體具有共同的瞬時速度,彈簧具有最大的彈性勢能),這往往是解決此類問題的關(guān)鍵點。[跟進訓(xùn)練]3.(多選)如圖甲所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定,物體A以速度v0向右運動壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量為x?,F(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B(如圖乙所示),物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量仍為x,則()A.A物體的質(zhì)量為3mB.A物體的質(zhì)量為2mC.彈簧壓縮量最大時的彈性勢能為3D.彈簧壓縮量最大時的彈性勢能為m4.如圖甲所示,一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩物塊相連接,并且靜止在光滑的水平面上?,F(xiàn)使m1瞬間獲得3m/s水平向右的速度,以此刻為計時零點,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖像信息可得()A.在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B.從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長C.兩物塊的質(zhì)量之比為m1∶m2=1∶2D.在t2時刻兩物塊的動量大小之比為p1∶p2=1∶2“滑塊—曲(斜)面類”模型1.模型圖示2.模型特點(1)最高點:m與M具有共同水平速度v共,m不會從此處或提前偏離軌道,系統(tǒng)水平方向動量守恒,mv0=(M+m)v共;系統(tǒng)機械能守恒,12mv02(2)最低點:m與M分離點,水平方向動量守恒,mv0=mv1+Mv2;系統(tǒng)機械能守恒,12【典例3】如圖所示,在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有弧形槽的小車,現(xiàn)一質(zhì)量為2m的光滑小球以v0的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去,到達某一高度后,小球又返回小車右端,則下列說法正確的是()A.小球離車后,對地將做自由落體運動B.小球離車后,對地將向右做平拋運動C.小球在弧形槽上上升的最大高度為vD.此過程中小球?qū)囎龅墓?[聽課記錄][跟進訓(xùn)練]5.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的楔形物塊上有圓弧軌道,圓弧對應(yīng)的圓心角小于90°且足夠長,物塊靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運動,不計一切摩擦。則以下說法正確的是()A.小球能上升的最大高度H=vB.小球上升過程中,小球的機械能守恒C.小球最終靜止在水平面上

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