人教版高考物理一轮总复习精品课件 第六章 动量守恒定律 研专项 素养升级.ppt

解题指导(1)求滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数时,选择A、B、C组成的系统,研究A在B上滑动的过程,利用动量守恒定律求速度,利用能量守恒定律求动摩擦因数;(2)求圆弧槽的半径时,选择A和C组成的系统,仍然利用动量守恒定律求速度,利用能量守恒定律求圆弧槽的半径;(3)求A滑离C时C的速度,选择A和C组成的系统,从A滑上C开始到A滑离C的过程中,利用动量守恒定律、机械能守恒定律列式求解。创新训练2.如图所示,长木板A静止在水平轨道上,小物块B静止在长木板的左端。光滑斜轨道底端水平,与长木板上表面等高。小物块C从斜轨道高为h=0.8m处由静止下滑,与B发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知A、B、C的质量均为1kg,物块B、C与长木板A之间的动摩擦因数均为μ1=0.4,长木板A与水平轨道之间的动摩擦因数μ2=0.15,滑块最终都未滑离长木板。(g取10m/s2)(1)求物块C与物块B碰撞后瞬间物块B的速度大小;(2)求物块B相对长木板A滑动的距离;(3)如果在初位置固定住长木板A,增大物块C的质量,当物块C的质量远大于物块B的质量时,仍让物块C从原位置由静止下滑,其他条件不变,求物块B、C都停下时B、C间的距离。答案(1)4m/s(2)1.6m(3)6m三、典型物理模型指导突破:物块—弹簧模型模型概述右图为物块—弹簧相互作用模型(不受外力),分析时注意弹簧的两个特殊状态:注意:必要时需要判断解出的结果是否满足“物理情境可行性原则”,如果不满足,则要舍掉该结果。考向分析含物块—弹簧的碰撞问题往往比较复杂,可以与子弹打木块模型、滑块—滑板模型综合考查,对考生的模型构建能力、逻辑推理能力和分析综合能力有较高要求,能较好地考查考生的模型构建、科学推理、科学论证等科学思维素养。这类问题一般情况下均满足动量守恒定律和机械能守恒定律,有时也需要用牛顿第二定律和运动学规律。案例探究典例3.(2019全国Ⅲ卷)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=1.0kg,mB=4.0kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.20。重力加速度g取10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小。(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?(3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?解题指导本题考查两个物体多次碰撞和多阶段运动:第一阶段,弹簧将A、B弹开,弹簧释放A和B两物块过程遵循机械能守恒和动量守恒,计算弹开瞬间A、B的速度。第二阶段,B向左减速,A先向右减速,与墙碰后等速率反弹继续减速(相当于A从落后2l处追赶B问题)。结果B先停下(需要判定),计算此时二者距离及A的速度。第三阶段,A与B碰撞,计算碰后A、B的速度。第四阶段,B和A各自停下。答案(1)vA=4.0m/s,vB=1.0m/s(2)B先停止0.50m(3)0.91m解析(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB,以向右为正方向,由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s,vB=1.0m/s。③(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a。假设A和B发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t,B向左运动的路程为sB,则有mBa=μmBg④vB-at=0⑥在时间t内,A可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A将向左运动,碰撞并不改变A的速度大小,所以无论此碰撞是否发生,A在时间t内的路程sA都可表示为联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m,sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞,但没有与B发生碰撞,此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处,两物块之间的距离s为s=0.25m+0.25m=0.50m。⑨这表明碰撞后A将向右运动,B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA时停止,B向左运动距离为sB时停止,由运动学公式有2asA=vA″2,2asB=vB″2?由④??式及题给数据得sA=0.63m,sB=0.28m?sA小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离s=sA+sB=0.91m?创新训练3.(多选)(2021湖南卷)如图甲所示,质量