动量和能量的综合应用,板块模型课件.docx

动量和能量的综合应用,板块模型课件篇一：5动量与能量--板块模型(教师版)――动量与能量（一）一、基本模型：1.碰撞模型（含子弹打木块、爆炸反冲）：F内>>F外,动量守恒，注意三种碰撞类型（完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞）；2.板块模型：摩擦力为内力，F外=0,动量守恒，注意对地位移和相对位移；3.弹簧连接体模型：弹簧弹力为内力，F外=0,动量守恒，注意只有弹簧弹力做功，系统（含弹簧）机械能不变，速度相等时，弹簧长度最短（或最长）.二、综合训练：1.(2015惠州三模35)如图示，滑板A放在水平面上，长度为l?2m，滑块质量mA＝1kg、小滑块（可看成质点）mB＝0.99kg，A、B间粗糙,现有一子弹以V0＝200m/s水平速度向右击中B并留在其中，mC=0.01kg，取g?10m/s2求：(1)子弹C击中B后瞬间，B的速度多大(2)若A与水平面固定，B被子弹击中后恰好滑到A右端静止，求B与A间动摩擦因数μ(3)若A与水平面接触光滑，B与A间动摩擦因数不变，试分析B能否离开A，并求A、B、C系统整个过程损失的机械能.解:(1)子弹C击中B后瞬间，B速度为V1,动量守恒:mcv0?(mB?mC)v1（2分）v1?2m/s（2分）(2)若滑块A与水平面固定，B由运动到静止，位移为s.1(mB?mC)v12（2分）2ff（1分）???N(mB?mC)g代入数据得：??0.1（1分）动能定理有:?fs?0?另解：若滑块A与水平面固定，B由运动到静止，位移为s.v12由牛顿第二定律知：f?(mB?mC)aBC（1分）s?（1分）2aBCff???（1分）N(mB?mC)g代入数据得：??0.1（1分）(3)B、C与A间摩擦力：f??(mC?mB)g?1N（1分）设A、B、C最后共速为v2，由动量守恒:(mB?mC)v1?(mA?mB?mC)v2（2分）v2?1m/s（1分）1122此时B相对A位移为S?，由功能关系知：(mB?mC)v1?(mA?mB?mC)v2?fS?（2分）22S??1m（1分）因S??l，A、B、C最后共速运动，不会分离（1分）2015届高三物理重点临界生辅导（5）（）系统损失的机械能为:Q?1122mCv0?(mA?mB?mC)v2?199(J)（2分）22解：（1）p1和p2碰撞动量守恒:mv0=(m+m)v1①得出：v1?图181v02②P在p2上滑行过程p1、p2、p系统动量守恒：2mv0+2mv1=4mv2得出：v2?3v04121212③(2)p1p2p第一次等速弹簧最大压缩量最大，由能量守恒得??2mg(L?x)?Ep?(2m)v02?(2m)v12?(4m)v22p刚进入p2到p1p2p第二次等速时有能量守恒得；??2mg(2L?2x)?(2m)v02?(2m)v12?(4m)v22mv0v由③④得：x?0?LEp?1632?22121212④3.(2014惠州一模36)如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量mA=m，mB=2m，两滑块间夹有少量炸药。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数μ=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S，S在0<S<2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，2爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s。求：（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN。（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小VB。（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功Wf与S的关系。2015届高三物理重点临界生辅导（5）（）解：（1）、以水平向右为正方向，设爆炸后滑块A的速度大小为VA，滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为VAD，则mAg?m得到VAD?2VADR1分gR1分滑块A在半圆轨道运动过程中，据动能定理：?mAg?2R?得：VA?VAC?1122mAVAD?mAVAC1分225gR2VAC滑块A在半圆轨道最低点：FN?mAg?m1分RVA2得：FN?mAg?mA?6mg1分R（2）、在A、B爆炸过程，动量守恒。则mBVB?mA(?VA）?01分得：VB?mAVA?mB1分2（3）、滑块B滑上小车直到与小车共速，设为V共整个过程中，动量守恒：mBVB?（mB?M）V共1分得：V共?2VB?5gR1分52V共?VB2滑块B从滑上小车到共速时的位移为SB?-2?g?21R1分8小车从开始运动到共速时的位移为S车2V共3??R1分?2mg423m两