20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：專題強(qiáng)化四-“碰撞類”模型問題-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，取軌跡最低點(diǎn)處重力勢能為零，設(shè)A在最低點(diǎn)的速度大小為vA，有m1v＝m1v2＋2m1gl ②由動量定理，有I＝m1v1 ③聯(lián)立①②③式，得I＝m1 ④(2)設(shè)兩球粘在一起時(shí)的速度大小為v′，A、B粘在一起后恰能通過圓周軌跡的最高點(diǎn)，需滿足v′＝vA ⑤要達(dá)到上述條件，碰后兩球速度方向必須與碰前B的速度方向相同，以此方向?yàn)檎较?，設(shè)B碰前瞬間的速度大小為vB，由動量守恒定律，有m2vB－m1vA＝(m1＋m2)v′ ⑥又Ek＝m2v ⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬間B的動能Ek至少為Ek＝ ⑧專題強(qiáng)化五 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用模型一 “物體與物體”正碰模型一、解動力學(xué)問題的三個(gè)基本觀點(diǎn)力的觀點(diǎn)運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)知識解題，可處理勻變速直線運(yùn)動問題能量觀點(diǎn)用動能定理和能量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動問題動量觀點(diǎn)用動量定理和動量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動問題二、動量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)的比較相同點(diǎn)①研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)②研究過程都是某一運(yùn)動過程不同點(diǎn)動量守恒定律是矢量表達(dá)式，還可以寫出分量表達(dá)式；而動能定理和能量守恒定律都是標(biāo)量表達(dá)式，無分量表達(dá)式三、利用動量和能量的觀點(diǎn)解題的技巧(1)若研究對象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律和能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)。(2)若研究對象為單一物體，且涉及功和位移問題時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮動能定理。(3)若研究過程涉及時(shí)間，一般考慮用動量定理或運(yùn)動學(xué)公式。(4)因?yàn)閯恿渴睾愣伞⒛芰渴睾愣?機(jī)械能守恒定律)、動能定理都只考查一個(gè)物理過程的始末兩個(gè)狀態(tài)有關(guān)物理量間的關(guān)系，對過程的細(xì)節(jié)不予細(xì)究，這正是它們的方便之處。特別對于變力做功問題，就更顯示出它們的優(yōu)越性。1．動力學(xué)方法的應(yīng)用若一個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動過程，而運(yùn)動過程只涉及運(yùn)動和力的問題或只要求分析物體的動力學(xué)特點(diǎn)而不涉及能量問題，則常常用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解。例1 (2021安徽濉溪月考)如圖所示，長L＝ m、高h(yuǎn)＝ m、質(zhì)量M＝10 kg的長方體木箱，在地面上向右做直線運(yùn)動。當(dāng)木箱的速度v0＝ m/s時(shí)，對木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50 N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1 m的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對于地面的速度為零)，經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面。，其他摩擦均不計(jì)。g取10 m/s2。求：(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；(2)小球放到P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動的最大位移大小；(3)小球離開木箱時(shí)木箱的速度大小。[解析] 本題考查板塊模型。(1)設(shè)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間為t，由h＝gt2，解得t＝ ＝ s。(2)小球放到木箱上后相對地面靜止，木箱的加速度a1＝＝ m/s2，設(shè)小球一直沒有從木箱左端掉下，則木箱向右運(yùn)動到速度為零時(shí)的位移大小x1＝＝ m，x11 m，故小球不會從木箱的左端掉下， m。(3)木箱向左運(yùn)動的加速度a2＝＝ m/s2，設(shè)木箱向左運(yùn)動的距離為x2時(shí)，小球離開木箱，則x2＝x1＋ m＝ m，設(shè)木箱向左運(yùn)動的時(shí)間為t′，由x2＝a2t′2，解得t′＝ ＝1 s，小球剛離開木箱瞬間，木箱的速度方向向左，大小v＝a2t′＝ m/s。[答案] (1) s (2) m (3) m/s2．能量觀點(diǎn)的應(yīng)用若一個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動過程，若該過程涉及能量轉(zhuǎn)化問題，并且具有功能關(guān)系的特點(diǎn)，則往往用動能定理、能量守恒定律求解。例2 (2021江西撫州七校聯(lián)考)將一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上處于原長狀態(tài)，讓一質(zhì)量m0＝20 g的小球從彈簧上端由靜止釋放，小球最大下落高度h1＝5 cm，將該彈簧固定在如圖所示的軌道左側(cè)豎直墻壁上，軌道中部有一半徑R＝ m的豎直圓軌道，不同軌道的連接處均為平滑連接，小滑塊可以從圓軌道最低點(diǎn)的一側(cè)進(jìn)入圓軌道，繞圓軌道一周后從最低點(diǎn)向另一側(cè)運(yùn)動。軌道上彈簧右側(cè)的M點(diǎn)到圓軌道左側(cè)N點(diǎn)的距離xMN＝ m的范圍內(nèi)有摩擦，而其他部分均光滑。讓另一質(zhì)量m＝10 g的小滑塊
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