·2016高考物理一轮配套课件：选修3-51动量守恒定律及其应用.ppt

【解析】(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大。 由A、B、C三者组成的系统动量守恒, (mA+mB)v=(mA+mB+mC)vABC 解得vABC= m/s=3m/s (2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度 为vBC,则mBv=(mB+mC)vBC,vBC= m/s=2 m/s 设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep, 根据能量守恒Ep= 答案：(1)3m/s　(2)12 J 【易错提醒】(1)没有注意到B与C碰撞过程中有能量损失,导致计算弹性势能的最大值时出错。 (2)B与C碰撞过程将“B与C组成的系统动量守恒”错误地理解成“A、B、C系统动量守恒”,实际上B、C碰撞时A并没有参与碰撞,B、C碰撞瞬间A速度不变。 【总结提升】动量与能量的综合在碰撞中的求解技巧 (1)处理这类问题,关键是区分物体相互作用的情况,分清物体的运动过程,寻找各相邻运动过程的联系,弄清各物理过程所遵循的规律。 (2)对于发生弹性碰撞的物体,其作用过程中系统机械能守恒,动量守恒;对于非弹性碰撞来说,系统的动量守恒但机械能不守恒,系统损失的机械能等于转化的内能。 【变式训练】(2015·杭州模拟)如图所示,在光滑的水平面上有一长 为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的 圆弧槽C,与长木板接 触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。 现有滑块A以初速度v0从右端滑上B,并以 v0滑离B,恰好能到达C的最 高点。A、B、C的质量均为m,试求： (1)木板B上表面的动摩擦因数μ。 (2) 圆弧槽C的半径R。 【解析】(1)当A在B上滑动时,A与BC整体发生作用,由于水平面光 滑,A与BC组成的系统动量守恒,mv0=m +2mv1,得v1= 系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能,Q=μmgL,ΔEk= ,得μ= (2)当A滑上C,B与C分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为v2, 由于水平面光滑,A与C组成的系统动量守恒,m +mv1=(m+m)v2,得 v2= A与C组成的系统机械能守恒, 得R= 答案：(1) 　(2) 【加固训练】如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求： (1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度。 (2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。 【解析】(1)弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B系统的动量守恒： mv0=(M+m)v 解得v= 代入数据得木块A的速度v=2m/s。 (2)木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能 最大。 由能量关系,最大弹性势能 Ep= (m+M)v2-μmgL 代入数据得Ep=39J。 答案：(1)2m/s　(2)39J 考点3 动量守恒与其他知识的综合 1.动量守恒与动能定理、功能关系、圆周运动、运动学知识、牛顿 运动定律综合。 2.动量守恒与机械能守恒、运动学公式、牛顿运动定律综合。 3.动量守恒与机械能守恒、平抛运动规律综合。 4.动量守恒与能量守恒、核反应知识综合。 5.动量守恒与运动学知识综合。 6.动量守恒与混合场(重力场和电场)、向心力、平抛运动、能量综合。 【典例4】(2014·北京高考)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求： (1)碰撞前瞬间A的速率v。 (2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′。 (3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。 【解题探究】 (1)滑块A在圆弧轨道上运动时满足什么规律? 提示：满足机械能守恒。 (2)滑块A和滑块B碰撞过程满足什么规律? 提示：满足动量守恒。 (3)试分析A和B整体在桌面上运动时的受力。 提示：滑块A、B受重力、桌面支持力和桌面的摩擦力三个力的作用。 【解析】(1)从圆弧最高点到最低点机械能守