高考物理一轮总复习 专题6 动量 第3讲 碰撞、爆炸、反冲.pptVIP

(2)小孩推出球的过程中，小孩与球组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律，有m2v0－m1v1＝0，球与曲面体组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律，有m2v0＝－m2v2＋m3v3，动量和能量的综合应用的几种物理模型动量与能量的综合问题，常取材“滑块—滑板”模型、“碰撞”模型、“弹簧—物块”模型等，设置多个情境、多个过程，考查力学三大观点的综合应用．要成功解答此类情境与过程综合的考题，就要善于在把握物理过程渐变规律的同时，洞察过程的临界情境，结合题给条件(往往是不确定条件)，进行求解(注意结合实际情况分类讨论)．深度研练·素养提升模型一“弹簧—物块”模型1．首先判断弹簧的初始状态是处于原长、伸长还是压缩状态．2．分析碰撞前后弹簧和物体的运动状态，依据动量守恒定律和机械能守恒定律列出方程．3．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．4．由于弹簧的弹力是变力，所以弹簧的弹性势能通常利用机械能守恒定律或能量守恒定律求解．5．要特别注意弹簧的三个状态：①原长——此时弹簧的弹性势能为零；②压缩到最短或伸长到最长——此时弹簧与连接的物体具有共同的速度，弹簧具有最大的弹性势能，这往往是解决此类问题的突破点．例4(2020年南通模拟)如图所示，小车右端有一半圆形光滑轨道BC相切车表面于B点，一个质量为m＝1.0kg、可以视为质点的物块放置在A点，随小车一起以速度v0＝5.0m/s在光滑水平面上向右匀速运动．劲度系数较大的轻质弹簧固定在右侧竖直挡板上．当小车压缩弹簧到最短时，弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变)，此时，物块恰好在小车的B处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C．已知小车上表面水平且离地面的高度h＝0.45m，小车的质量为M＝1.0kg，小车的长度为l＝1.0m，半圆形轨道半径R＝0.4m，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.2．g取10m/s2，试求：(1)物块运动到B点时的速度vB；(2)弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能Ep；(3)若小物块落到小车上发生碰撞，碰撞后水平方向的速度不变，竖直方向等速率返回，小车始终保持静止，求物块落地点到小车左端A的水平距离x．变式1(2021年呼和浩特模拟)(多选)如图甲所示，在光滑水平面上轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x．现让该弹簧一端连接另一质量为2m的物体B(如图乙所示)，静止在水平面上，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x．则 ()A．A物体的质量为6mB．A物体的质量为4mC．弹簧压缩最大时的弹性势能为3mvD．弹簧压缩最大时B的动量为3mv0【答案】ACD模型二“滑块—滑板”模型“滑块—滑板”模型是滑块与长木板通过滑动摩擦力相互作用，实现系统机械能部分单向转化为内能，弄清物理过程后，由动量守恒p1＝p2和能量守恒fs相＝ΔEk列式解决．例5(2020年湖南师大模拟)如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C，重物A(视为质点)位于B的右端，A、B、C的质量相等．现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰．碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力．已知A滑到C的右端而未掉下．则从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C移动的距离与C板长度之比为 ()A．7∶3 B．3∶7C．4∶5 D．2∶5【答案】A变式2如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3kg．质量m＝1kg的铁块以水平速度v0＝4m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为 ()A．3J B．4JC．6J D．20J【答案】A模型三“子弹打木块”模型子弹打木块模型是两个物体相互作用，从实质上看，子弹打木块模型就是“碰撞模型”，当子弹不穿出时，类似完全非弹性碰撞；子弹穿出后，类似一般碰撞；所以主要从动量与能量两个角度列式求解．由于系统不受外力作用，故而遵从动量守恒定律；由于相互作用力做功，故系统或每个物体动能均发生变化：力对“子弹”做的功量度“子弹”动能的变化；力对“木块”做的功量度“木块”动能的变化；一对恒力做的总功量度系统动能的变化，并且这一对恒力做功的大小可用一个恒力的大小与两物体相对位移大小的乘积来计算，即阻力和相对位移的乘积等于摩擦生的热．例6如图所示，在光滑的水平桌面上，静止放着一质量为980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以300m/s的水平速度沿