人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量守恒定律 分层作业9 滑块—斜(曲)面模型和滑块—弹簧模型.ppt

123456789101110.(2024湖北黄冈中学高二月考)如图所示,形状完全相同的光滑弧形槽A、B静止在足够长的光滑水平面上,两弧形槽相对放置,底端与光滑水平面相切,弧形槽高度为h,弧形槽A质量为2m,弧形槽B质量为m。质量为m的小球,从弧形槽A顶端由静止释放,重力加速度为g。(1)求小球从弧形槽A滑下的最大速度;(2)若小球从弧形槽B上滑下后还能追上弧形槽A,求m、m间所满足的关系。1234567891011解析(1)小球到达弧形槽A底端时速度最大。设小球到达弧形槽A底端时速度大小为v1,弧形槽A的速度大小为v2。小球与弧形槽A组成的系统在水平方向动量守恒,以水平向右为正方向,小球下滑过程中,由动量守恒定律得mv1-2mv2=01234567891011(2)小球冲上弧形槽B后,上滑到最高点后再返回分离,设分离时小球速度反向,大小为v3,弧形槽B的速度为v4。整个过程二者水平方向动量守恒,则有:mv1=-mv3+mv4小球还能追上弧形槽A,须有v3v2。解得m3m。1234567891011C组学科素养拔高练11.(2024湖南长沙高二月考)如图所示,在光滑水平面上有一带挡板的木板,挡板和木板的总质量为m,木板长度为L(挡板的厚度可忽略),挡板上固定有一个小炸药包(可视为质量不计的点)。木板左端有一质量也为m(可视为质点)的滑块。滑块与木板间的动摩擦因数恒定,整个系统处于静止状态。给滑块一个水平向右的初速度v0,滑块相对木板向右运动,刚好能与小炸药包接触,接触瞬间小炸药包爆炸(此过程时间极短,爆炸后滑块与木板只在水平方向上运动,且完好无损),滑块最终回到木板的左端,恰与木板相对静止。求:(1)滑块与木板间的动摩擦因数;(2)小炸药包爆炸完毕时滑块和木板的速度。1234567891011解析(1)滑块相对木板向右运动,刚好能与炸药包接触,此时滑块和木板的速度相同,设滑块刚要与炸药包接触时的速度为v1,以水平向右为正方向;滑块和木板组成的系统,滑块在木板上滑动的过程中,系统所受合外力为零,则该系统动量守恒,故有mv0=2mv1解得v1=v0,方向水平向右1234567891011(2)设爆炸后滑块和木板的速度分别为v1和v2,最终滑块相对木板静止于木板的左端时速度为v2,系统在爆炸前后动量守恒,则有2mv1=mv1+mv22mv1=2mv2系统爆炸后,对滑块在木板上运动的过程应用功能关系,则有联立以上各式解得v1=0,v2=v0,方向水平向右。答案(1)(2)0v0,方向水平向右1234567891011A组必备知识基础练题组一滑块—斜(曲)面模型1.(2024湖南长沙高二月考)如图所示,在光滑的水平地面上停放着质量为m的弧形槽小车。现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去,不计一切摩擦,则()A.在相互作用的过程中,小车和小球组成的系统总动量守恒B.小球从右侧离开车后,对地将向右做平抛运动C.小球从右侧离开车后,对地将做自由落体运动D.小球从右侧离开车后,小车的速度有可能大于v0C1234567891011解析整个过程中小车与小球组成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故A错误;设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中水平方向动量守恒,有mv0=mv1+mv2,由机械能守恒定律得,联立解得v1=0,v2=v0,即小球与小车分离时二者交换速度,所以小球从小车右侧离开后对地将做自由落体运动,故B、D错误,C正确。12345678910112.(多选)(2024广西桂林高二月考)如图所示,光滑的半圆槽置于光滑的水平地面上,从一定高度自由下落的小球m恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入原先静止的槽内,对此情况,下列说法正确的是()A.小球第一次离开槽时,将向右上方做斜抛运动B.小球第一次离开槽时,将做竖直上抛运动C.小球离开槽后,仍能落回槽内,而槽将做往复运动D.槽一直向右运动BC1234567891011解析小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,初状态时系统在水平方向动量为零,由动量守恒定律可知,小球第一次离开槽时,系统水平方向动量为零,小球与槽在水平方向的速度都为零,小球离开槽后做竖直上抛运动,故A错误,B正确;小球沿槽的右侧下