高考物理一轮总复习精品课件 第6章 动量守恒定律 研专项 素养提升.ppt

解析(1)由于水平面光滑,则子弹和木块组成的系统在水平方向动量守恒,则有mv0=mv1+m木v2(2)由能量守恒定律可知,系统产生的内能等于系统机械能的减少量,则Q=Ffx1-Ffx2=Ffd。典例2.(2022广东模拟预测)如图甲所示,一右端固定有竖直挡板、质量m0=2kg的木板静置于光滑的水平面上,另一质量m=1kg的物块以v0=6m/s的水平初速度从木板的最左端P点冲上木板,最终物块在木板上Q点(图甲中未画出)与木板保持相对静止,物块和木板的运动速度随时间变化的关系图像如图乙所示。物块可视为质点。求:(1)图乙中v1、v2和v3的数值。(2)整个过程物块与木板之间因摩擦产生的热量。答案(1)4m/s3m/s2m/s(2)12J解析(1)根据题意可知,图乙中图线a表示碰撞前物块的减速运动过程,图线b表示碰撞前木板的加速过程,图线c表示碰撞后木板的减速过程,图线d表示碰撞后物块的加速过程,物块与挡板碰撞前瞬间,物块的速度大小为v1,设此时木板速度大小为v木,则v木=1m/s从物块滑上木板到物块与木板碰撞前瞬间的过程,以物块初速度方向为正方向,根据系统动量守恒有mv0=mv1+m0v木解得v1=4m/s物块与挡板碰撞后瞬间,物块的速度为0,木板速度大小为v2,从物块滑上木板到物块与木板碰撞后瞬间的过程,根据系统动量守恒有mv0=m0v2解得v2=3m/s2s末物块与木板共同运动的速度大小为v3,从物块滑上木板到最终共同匀速运动的过程,根据系统动量守恒有mv0=(m+m0)v3解得v3=2m/s。本课结束研专项素养提升第六章内容索引模型概述考向分析案例探究模型概述典型物理模型指导突破:动量守恒定律在子弹打木块模型、滑块—滑板模型中的应用一、子弹打木块模型如图所示,木块放在光滑的水平面上,子弹以初速度v0射击木块。1.运动性质:子弹相对地面做匀减速直线运动;木块在子弹对木块的作用下做匀加速运动。2.处理方法:①系统水平方向动量守恒;②系统的能量守恒(机械能不守恒);③对木块和子弹分别利用动能定理。二、滑块—滑板模型滑块—滑板模型可分为两类。1.没有外力参与,滑块与滑板组成的系统动量守恒,系统除遵从动量守恒定律外,还遵从能量守恒定律,摩擦力与相对位移的乘积等于系统动能的损失,即Ff·s相对=ΔEk。受恒力作用时,此类问题可以应用牛顿运动定律和运动学公式求解,但是求解过程相当麻烦,受变力作用时更是无能为力,因此选用能量守恒和动量守恒求解是最好选择。2.系统受到外力,这时对滑块和滑板一般隔离分析,画出它们运动的示意图,应用牛顿运动定律和运动学公式求解。考向分析子弹打木块模型、滑块—滑板模型是高考中的高频考查模型,对直线运动、牛顿运动定律和动量守恒定律有关知识的综合应用,能力要求很高,弄清这两种模型的规律,通过类比和等效方法,可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷,对顺利求解该类问题有很大帮助。案例探究典例1.光滑的水平面上放着一块质量为m木、长度为d的木块,一颗质量为m的子弹(可视为质点)以水平速度v0射入木块,当子弹从木块中穿出后速度变为v1,子弹与木块之间的平均摩擦力为Ff。(1)子弹打击木块的过程中摩擦力对子弹做功为多少?摩擦力对木块做功为多少?(2)在这个过程中,系统产生的内能为多少?思维点拨(1)根据系统动量守恒可求子弹从木块中穿出后木块的速度;(2)分别对子弹和木块应用动能定理可求摩擦力做的功;(3)由能量守恒定律可求系统产生的内能。