5动量与能量--板块模型(教师版).doc

2015届高三物理重点临界生辅导（5）动量与能量（一）一、基本模型：1.碰撞模型（含子弹打木块、爆炸反冲）：F内F外,动量守恒，注意三种碰撞类型（完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞）；2.板块模型：摩擦力为内力，F外=0,动量守恒，注意对地位移和相对位移；3.弹簧连接体模型：弹簧弹力为内力，F外=0,动量守恒，注意只有弹簧弹力做功，系统（含弹簧）机械能不变，速度相等时，弹簧长度最短（或最长）.二、综合训练：1.(2015惠州三模35)如图示，滑板A放在水平面上，长度为，滑块质量mA1 kg、小滑块（可看成质点）mB0.99 kg，A、B间粗糙,现有一子弹以V0200m/s水平速度向右击中B并留在其中， mC=0.01 kg ，取求：(1)子弹C击中B后瞬间，B的速度多大(2)若A与水平面固定，B被子弹击中后恰好滑到A右端静止，求B与A间动摩擦因数(3)若A与水平面接触光滑，B与A间动摩擦因数不变，试分析B能否离开A， 并求A、B、C系统整个过程损失的机械能.解:(1) 子弹击中后瞬间，速度为, 动量守恒: （2分）（2分）(2) 若滑块与水平面固定，由运动到静止，位移为.动能定理有: （2分） （1分）代入数据得： （1分） 另解：若滑块与水平面固定，由运动到静止，位移为.由牛顿第二定律知： （1分） （1分） （1分）代入数据得： （1分）(3) 、与间摩擦力： （1分）设、最后共速为，由动量守恒: （2分） （1分）此时相对位移为，由功能关系知：（2分） （1分）因，、最后共速运动，不会分离（1分）系统损失的机械能为:（2分）图182.（2013广东高考35）如图18，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为。求（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；（2）此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。解：（1）p1和p2碰撞动量守恒:mv0=(m+m)v1 得出：P在p2上滑行过程 p1、p2、p系统动量守恒：2mv0+2mv1=4mv2得出：(2)p1 p2 p第一次等速弹簧最大压缩量最大，由能量守恒得p刚进入p2 到p1 p2 p 第二次等速时有能量守恒得；由得： 3.(2014惠州一模36)如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量mA=m，mB=2m，两滑块间夹有少量炸药。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数=0.2 ，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S，S在0S2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN。（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小VB。（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功Wf与S的关系。解：（1）、以水平向右为正方向，设爆炸后滑块A的速度大小为VA，滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为VAD，则 1分得到 1分滑块A在半圆轨道运动过程中，据动能定理： 1分得： 滑块A在半圆轨道最低点： 1分得： 1分（2）、在A、B爆炸过程，动量守恒。则 1分得： 1分（3）、滑块B滑上小车直到与小车共速，设为整个过程中，动量守恒： 1分得： 1分滑块B从滑上小车到共速时的位移为 1分小车从开始运动到共速时的位移为 1分两者位移之差（即滑块B相对小车的位移）为：2R 所以