2025届高三物理一轮复习专题突破十碰撞模型的拓展(31张PPT).pptxVIP

;专题突破十碰撞模型的拓展;1.理解碰撞模型的基础上,认识滑块-弹簧模型、滑块-光滑圆弧轨道模型、子弹打木块模型和滑块-木板模型,并总结它们的相似性。2.会用动量观点和能量观点分析这些拓展模型。;题型1滑块-弹簧模型;模型特点;【典例1】(多选)如图所示,物体P质量为2m,Q质量为m,在光滑水平地面上P以速度v向右运动,Q静止且左端有一轻弹簧。当P撞上弹簧,弹簧被压缩至最短时()

A.P、Q系统总动量变为3mv B.P的动量大于Q的动量

C.Q的动能达到最大值 D.P、Q的速度相等;解析P、Q系统所受外力为零,因此整个过程中动量守恒,所以P、Q系统总动量与P未撞上弹簧时相等,为p=2mv+m×0=2mv,A项错误;弹簧被压缩至最短,即P、Q距离最小,P、Q的相对速度为零,此时P、Q速度相等,而P的质量大于Q的质量,所以P的动量大于Q的动量,B、D两项正确;弹簧压缩至最短后,Q的速度将继续变大,当弹簧恢复原长时,Q的动能达到最大值,C项错误。

;【典例2】如图所示,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B、C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体。现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并黏合在一起。以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0,求弹簧释放的势能。;?;题型2滑块-光滑圆弧轨道模型;模

型

特

点;?;?;【典例4】如图所示,在光滑冰面上放置一足够高光滑曲面体,箱子与冰车上的工人静止在冰面上。箱子的质量为m,工人和冰车的总质量为10m,曲面体的质量为3m,工人把箱子以初速度v0向左推出,箱子可看作质点,求:

(1)推出木箱后,工人和冰车的速度大小v;

(2)木箱在曲面上上升的最大高度h。;?;?;题型3子弹打木块模型;两种情景;【典例5】矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上。质量为m的子弹以速度v0水平射向滑块,若射击下层,则子弹刚好不射出;若射击上层,子弹打入深度为滑块长度的一半,如图所示,上述两种情况相比较,下列说法正确的是()

A.子弹的末速度大小不相等

B.系统产生的热量不一样多

C.???弹对滑块做的功相同

D.子弹和滑块间的水平作用力一样大;?;则子弹和滑块间的水平作用力不同,B、D两项均错误;根据动能定理,滑块动能的增量等于子弹对滑块做的功,所以两次子弹对滑块做的功一样多,C项正确。

;【典例6】如图所示,木块A和B并列放在一个光滑的水平面上,A、B质量分别为500g和400g,今有一子弹C,质量为100g,以速度v0=10m/s从A木块射入,最终子弹C停留在木块B内,这时B、C的共同速度为1.5m/s。求:

(1)最终木块A的速度大小;

(2)子弹C在刚离开木块A时的速度大小;

(3)整个过程由于摩擦而增加的内能ΔE。;解析(1)设最终木块A的速度为vA,

根据动量守恒定律有mCv0=mAvA+(mB+mC)vBC,

解得vA=0.5m/s。

(2)子弹C刚离开木块A时,A和B的共同速度为vA,设此时子弹速度为v,

根据动量守恒定律有

mCv0=mCv+(mA+mB)vA,

解得v=5.5m/s。

;?;题型4滑块-木板模型;求解

方法;【典例7】(多选)如图所示,长木板A静止在光滑的水平面上,质量m=2kg的物体B以水平速度v0=3m/s滑上原来静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化的情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是()

A.长木板A获得的动能为4J

B.长木板的质量为4kg

C.长木板A的最小长度为1m

D.A、B间的动摩擦因数为0.2;?;【典例8】如图,质量为m的小车A停放在光滑的水平面上,车长为L。小车上表面粗糙,质量为m的滑块B以初速度v0滑到小车A上。第一次将小车固定在水平面上,滑块恰好不会从车上滑落;第二次小车不固定,滑块B以相同的初速度滑到小车上。求:

(1)第二次滑块与小车一起运动时的速度大小;

(2)第二次滑块在小车上滑动时A、B系统损失的动能;

(3)第二次滑块B停在小车A上时距离小车左侧的位置。;?;?;;