“子弹打木块”专题例题 高级简洁动画PPT

1、滑块滑板模型例题选讲mLovmBv动能定理动能定理AB情境二情境二mtovm求物体运动到求物体运动到B B点时的速度点时的速度 ？Bv动量定理动量定理AB情境三情境三mLovm若有恒力若有恒力F F拉物体拉物体mm，且滑到，且滑到 时撤去，时撤去，求物体运动到求物体运动到B B点时的速度点时的速度 ？Bv动能定理动能定理2LAB情境四情境四mLm若若m以恒定功率以恒定功率P由静止开始运动时间由静止开始运动时间t滑到滑到B点，点，求物体运动到求物体运动到B点时的速度点时的速度 ？Bv动能定理动能定理AB情境五情境五m1m1L Lovm2m2动能定理动能定理若若mm1 1滑到滑到B B点时与点时与

2、mm2 2相碰并粘在一起，相碰并粘在一起，求碰后速度求碰后速度 ？共vA AB B动量守恒定律动量守恒定律情境六情境六m1m1L Lovm2m2动能定理动能定理若若mm1 1滑到滑到B B点时与点时与mm2 2相碰并粘在一起，相碰并粘在一起，求二者从桌边滑出后的落地点到桌边的求二者从桌边滑出后的落地点到桌边的水平距离水平距离x x？h hA AB B动量守恒定律动量守恒定律平抛运动规律平抛运动规律情境七情境七m1m1L L动能定理动能定理R R若若mm1 1从半径为从半径为R R光滑光滑 圆周滑到圆周滑到A A点，求其在点，求其在A A点点的速度？并说出其在的速度？并说出其在A A点受的支持力

3、点受的支持力N N的大小？的大小？41A AB B牛顿第二定律牛顿第二定律情境八情境八m1m1L L动能定理动能定理 R RH HA AB B若物体从若物体从C C上方上方H H高度自由高度自由下落求其在下落求其在A A点的速度及受点的速度及受到的支持力到的支持力N N？C C牛顿第二定律牛顿第二定律情境九情境九m1m1L L动能定理动能定理 R RH HA AB B若物体从若物体从C C上方上方H H高度自由高度自由下落求其滑到下落求其滑到B B点的速度？点的速度？从从B B点抛出后的水平位移？点抛出后的水平位移？C C平抛运动规律平抛运动规律情境十情境十m1L RAB释放弹簧，释放弹簧，m

4、1恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求轨道最高点，求m1被弹被弹开时的速度开时的速度v1？Cm2牛顿第二定定律牛顿第二定定律动能定理动能定理情境十一情境十一mm1 1L L R RA AB B释放弹簧，释放弹簧，mm1 1恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求轨道最高点，求mm2 2获得速获得速度度v v？求弹簧具有的弹性？求弹簧具有的弹性势能？势能？C Cmm2 2牛顿第二定定律牛顿第二定定律动能定理动能定理动量守恒定律动量守恒定律能量守恒能量守恒情境十二情境十二mm1 1L L R RA AB B释放弹簧，释放弹簧，mm1 1恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求其落到轨道最高点，求其落到水平桌面的水平距离水平

5、桌面的水平距离x xC Cmm2 2mm1 1牛顿第二定定律牛顿第二定定律平抛运动规律平抛运动规律情境十三情境十三m1L RAB释放弹簧释放弹簧,m1带正带正电，圆轨道右侧电，圆轨道右侧有匀强电场有匀强电场E,m1恰好到圆轨道最恰好到圆轨道最高点，则其从最高点，则其从最高点出来时做什高点出来时做什么运动？其落地么运动？其落地时间为多少？时间为多少？Cm2m1E牛顿第二定定律牛顿第二定定律运动的合成分解运动的合成分解情境十四情境十四mm1 1L L R RA AB B释放弹簧释放弹簧,m,m1 1带正带正电电q q，圆轨道右侧，圆轨道右侧有匀强电场有匀强电场E,mE,m1 1恰恰好到圆轨道最高点

6、，好到圆轨道最高点，从最高点出来做恰从最高点出来做恰好做匀速圆周运动，好做匀速圆周运动，求电场强度大小，求电场强度大小，并判断出磁场方向并判断出磁场方向C Cmm2 2mm1 1E E牛顿第二定定律牛顿第二定定律平衡关系平衡关系左手定则左手定则“ “拆拆” ”、“ “联联” ”处理物理问题的思想处理物理问题的思想-多物体问题多物体问题各个击破各个击破把握联系把握联系时间关系时间关系位移关系位移关系多阶段问题多阶段问题抽出运动模型，分段处理，抽出运动模型，分段处理，把握联系把握联系各段之间的速度各段之间的速度20112011年广东高考物理试题第年广东高考物理试题第3636题题 “ “传动带传动带

7、” ”模型模型“ “子弹打木块子弹打木块” ”模型模型“ “竖直平面圆周运动竖直平面圆周运动” ”模型模型难度难度平均分平均分满分率满分率零分率零分率0.213.780.04%44.1%20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题 ARCDLs=5Rl=6.5RERB（1 1）物块在传送带上由静止开始做匀加速运动，运动到）物块在传送带上由静止开始做匀加速运动，运动到A A点点刚好与传送带速度相同，然后经刚好与传送带速度相同，然后经A A点沿半圆轨道滑下至点沿半圆轨道滑下至B B点点 由动能定理：由动能定理：215202BmgRmgRmv3BvgRARCDLs=5Rl=6.5RERB

8、20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题 分析物块在滑板上的运动情况：分析物块在滑板上的运动情况：假设物块与滑板达到共同速度假设物块与滑板达到共同速度v v时，物块还没有离开滑板时，物块还没有离开滑板()BmvmM v由动量守恒定律：由动量守恒定律：由动能定理：由动能定理： 2212121BmvvMmmgs166.5sRlR 即假设正确即假设正确 对滑板，由动能定理对滑板，由动能定理2212mg sMv 22sRs2s1ARCDLs=5Rl=6.5RERB2RLR当当 时，物块在滑板上一直减速到右端，且与时，物块在滑板上一直减速到右端，且与滑板未达到共同速度，物块到达滑板未达到

9、共同速度，物块到达C C点的速度为点的速度为v vC C；2211()22CBmg lLmvmv(2.5)0CvRL对物块由动能定理：对物块由动能定理：()3.250.5fWmg lLmgRmgL由机械能守恒由机械能守恒 ：212CmvmgH34HR故物块不能滑到轨道中点故物块不能滑到轨道中点 20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题 ARCDLs=5Rl=6.5RERB物块与滑板分别做匀变速达到共同速度，物块与滑板分别做匀变速达到共同速度，后，一起匀速运动（后，一起匀速运动（L L- -s s2 2）至滑板与）至滑板与C C相碰，相碰，碰后物块在滑板上继续做匀减速运动到右端。

10、碰后物块在滑板上继续做匀减速运动到右端。对物块，由动能定理：对物块，由动能定理：物块沿圆弧向上滑动，物块沿圆弧向上滑动，故物块不能滑到轨道故物块不能滑到轨道CDCD中点中点 2()4.25fWmg lsmgRL- s220112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题 时，当RLR5202122121212gRvmvmvslmgCBCRhmghmvRC42121由机械能守恒：2/tr-r3/4/v6/5 /7/8/9/10/20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题点击空白出处开始播放动画暂停从头开始2/tr-r3/v20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题

11、(1)(1)由动画知由动画知当连杆转过当连杆转过9090时，时，滑槽滑槽槽具有最大速度槽具有最大速度v v0 0=r =r A A以此速度开始以此速度开始脱离滑杆脱离滑杆 A暂停滑槽挡板滑杆销钉连杆ABQPl20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题A A、B B发生完全非弹性碰撞，发生完全非弹性碰撞， mmA A= =mmB B 碰撞后碰撞后ABAB的共同速度的共同速度v v1 1=0.5=0.5v v0 0=0.5=0.5r r 20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题2) AB2) AB碰后作为质点研究碰后作为质点研究若要若要ABAB不与弹簧相碰，只要不与弹

12、簧相碰，只要ABAB不滑离不滑离PQPQ，即，即由牛顿第二定律及运动学规律有由牛顿第二定律及运动学规律有得到得到滑槽滑槽挡板挡板滑杆滑杆销钉销钉A A B BQQP Pl lABAB1211122txatvmamgv140lrt12rtgxl20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题(3)AB(3)AB能与弹簧相碰能与弹簧相碰不能返回到不能返回到P P点左侧点左侧由动能定理由动能定理弹簧的最大弹性势能弹簧的最大弹性势能滑槽滑槽挡板挡板滑杆滑杆销钉销钉A A B BQQP Pl l211222mglmv2112222mglmv22211122222mglmvmv22221(8)22

13、4pmrglEmvrglrgl422解得h hl lu=u=2 2m/sm/sA AB B 20122012年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题f=f= mgmgf=f= mmg g上传送带速度与传送带速比假设保持状态运动传送带左侧到传送带左侧实际离开情况v0uu以速度u离开u之前当速度减为u，开始匀速，并以u离开u匀速以速度u离开uu以速度v离开u之前当速度增为u，开始匀速，并以u离开临界态分析h hl lu=u=2 2m/sm/sA AB B 20122012年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题（1 1）B B沿光滑曲面从静止滑到传送带右端，设速度为沿光滑曲面从静止滑到传送

14、带右端，设速度为v v0 0， 由动能定理（或机械能守恒定律）得：由动能定理（或机械能守恒定律）得： 则则B B在传送带上受力情况如图，在传送带上受力情况如图， 假设做匀减速直线运动至传送带左端速度为假设做匀减速直线运动至传送带左端速度为v v， 假设假设成立成立m/s2m/s5202021uvmvmghf=f= mgmgmgma2202vvalm/s2m/s4uv得l lu=u=2 2m/sm/sA Ah hB B 20122012年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题（2 2）B B 沿光滑水平面向左作匀速运动，与静止的沿光滑水平面向左作匀速运动，与静止的A A第一次发生完全弹性碰第

15、一次发生完全弹性碰撞，取向左为正方向，则有：撞，取向左为正方向，则有：B B以以v v1 1匀速反弹匀速反弹, ,滑上传送带后做匀减速直线运动，设经距离滑上传送带后做匀减速直线运动，设经距离 l l 速速度减为零，取向右为正方向，则有：度减为零，取向右为正方向，则有：所以所以B B不能通过传送带运动到右边的曲面上。不能通过传送带运动到右边的曲面上。 21212212211-mvMvmvmvMvmvAAm/s34311 vv得f=f= mmg gl avmamg20-21m1m94221llgv得（3 3）B B速度减为速度减为0 0时仍在传送带上，故时仍在传送带上，故B B将被传送带带回左端，

16、将被传送带带回左端， 由对称性可知，其返回传送带左端的速率与滑上时相同，即大小仍为由对称性可知，其返回传送带左端的速率与滑上时相同，即大小仍为v v1 1（若若v v1 1u,u,则返回传送带左端的速率为则返回传送带左端的速率为 u u）之后的分析与前相同，注意之后的分析与前相同，注意B B、A A再次相碰时由题设再次相碰时由题设A A为静止。为静止。 第二次完全弹性碰撞：第二次完全弹性碰撞： 故第故第n n次碰撞后小物块次碰撞后小物块B B的速度的速度 2012012 2年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题222121212121211-mvMvmvmvMvmvAA 02311312

17、vvv得 m/s34031nvvnn 注意做好归纳和总结，注意分清相注意做好归纳和总结，注意分清相似模型间的区别和不同模型的适用条件，似模型间的区别和不同模型的适用条件，分清物理模型与现实原型的差别。分清物理模型与现实原型的差别。习题成经典习题成经典三个三个“ “一一” ”工程：工程： 一题多解、一题多变、多题归一一题多解、一题多变、多题归一v0AB碰撞模型碰撞模型v0+v0NNSSv0多题归一多题归一vAvBABv0vabvcdvAvB多题归一多题归一v0AB子弹打木块模型子弹打木块模型例：例：20092009年广州一模第年广州一模第1919题题 如图所示，电阻不计两光滑金属导如图所示，电阻

18、不计两光滑金属导轨轨 abab棒质量为棒质量为2 2mm、电阻为、电阻为r r， cd cd棒质量为棒质量为mm、电阻为、电阻为r r开始开始时时cdcd棒静止，棒静止，abab棒从导轨的顶端无初速度释放，进入水平直导轨棒从导轨的顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与后与cdcd棒始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落棒始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。两棒落地点到桌面边缘的到地面上。两棒落地点到桌面边缘的水平距离之比为水平距离之比为3 3：1 1求：求：（1 1）cdcd棒在水平直导轨上的最大加速度棒在水平直导轨上的最大加速度。（2 2）两棒在导轨上运动的过程中产生的焦耳热）两棒在导轨上运动的过程中产生的焦耳热。错误