高中物理动量物理模型市公开课一等奖市赛课获奖课件.ppt

建立物理模型一、碰撞过程的分类
1．弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变可以完全恢复的碰撞；碰撞过程中没有机械能损失．
弹性碰撞遵从动量守恒定律，
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
碰前、碰后系统的总动能不变,
m1v12/2＋m2v22/2＝m1v1′2/2＋m2v2′2/2
特殊状况：质量为m1的小球以速度v1与质量为m2(m1＝m2)的静止小球发生弹性正碰，碰后两者速度互换．2．非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变不可以完全恢复的碰撞；碰撞过程中有机械能损失．
非弹性碰撞遵守动量守恒，能量关系为：
m1v12/2＋m2v22/2>m1v1′2/2＋m2v2′2/2
3．完全非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变完全不可以恢复的碰撞；碰撞过程中机械能损失最多．此种状况m1与m2碰后速度相似，设为v，则：
m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v
系统损失的动能最多，损失动能为如图1所示，在固定的光滑水平杆上，套有一种质量为m＝0.5kg的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一种质量为M＝1.98kg的木块，既有一质量为m0＝20g的子弹以v0＝100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的
时间，g取10m/s2)，求：两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处在原长，A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4kg的物块C静止在前方，如图4所示．B与C碰撞后两者会粘在一起运动．则在后来的运动中：如图2所示，A、B、C三个小物块放置在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁，A、B之间用轻弹簧拴接且轻弹簧处在原长，它们的质量分别为mA＝m，mB＝2m，mC＝m.现给C一水平向左的速度v0，C与B发生碰撞并粘在一起．试求：
(1)A离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能；
(2)A离开墙壁后，C的最小速度．如图2所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上表面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止，A、B两木块同步以相向的水平初速度v0和2v0滑上长木板，木板足够长，A、B一直未滑离木板也未发生碰撞．求：【例1】如图1所示，光滑水平面上放置质量均为M＝2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)．其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ＝0.5.一根通过细线(细线未画出)拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m＝1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E0＝10J，弹簧原长不不小于甲车长度，整个系统处在静止．现剪断细线，求：(g＝10m/s2)【变式练习1】如图2所示，在光滑水平面上有一辆质量M＝8kg的平板小车，车上有一种质量m＝1.9kg的木块，木块距小车左端6m(木块可视为质点)，车与木块一起以v＝1m/s的速度水平向右匀速行驶，一颗质量m0＝0.1kg的子弹以v0＝179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，假如木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ.(g＝10m/s2，不计空气阻力)3.速度要符合情景：碰撞后，本来在前面的物体的速度一定增大，且本来在前面的物体的速度不小于或等于本来在背面的物体的速度，即v前′≥v后′.例1在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA＝12kg·m/s、pB＝13kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值也许对的的是
A.ΔpA＝－3kg·m/s、ΔpB＝3kg·m/s
B.ΔpA＝3kg·m/s、ΔpB＝－3kg·m/s
C.ΔpA＝－24kg·m/s、ΔpB＝24kg·m/s
D.ΔpA＝24kg·m/s、ΔpB＝－24kg·m/s例3如图7所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏．甲和他的冰车总质量共为M＝30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg.游戏时，甲推着一种质量为m＝15kg的箱子和他一起以v0＝2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来．为了防止相撞，甲忽然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住．若不计冰面摩擦．
(1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少？(用字母表达)
(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后反向运动，
乙抓住箱子后的速度变为多少？(用字母表达)
(3)若甲、乙最终不相撞，则箱子被
推出的速度至少多大？【拓展练习1】如图4所示，甲车质量m1＝20kg，车上有质量M＝50kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3m/s的速度向右滑行，此时质量m2＝50kg的乙车正以v0＝1.8m/s的速度迎面滑来，为了防止两车相撞，当两车相距合适