高考復(fù)習(xí)——?jiǎng)恿颗c能量資料典型例題復(fù)習(xí)-資料下載頁(yè)
2025-04-17 13:05本頁(yè)面
【正文】 彈入射前到擺動(dòng)至最同點(diǎn)具有共同速度v為止，在這個(gè)過(guò)程中，水平方向不受外力，所以、動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有：mv0=(M1+M1+m)v ③ 【小結(jié)】 對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)講，掌握一定的物理模型并不困難，困難在于題目變化，新的題目中的模型如何能夠轉(zhuǎn)換成為我們熟悉的，舊有的，規(guī)范的物理模型中，進(jìn)而用比較普遍運(yùn)用的物理規(guī)律去求解，此題就是從滑動(dòng)的小車擺(暫且這樣稱呼)遷延至“沖擊擺”，找出兩者之間的共同點(diǎn)與區(qū)別，達(dá)到解決問(wèn)題的目的。 例題：如圖所示，在光滑水平地面上有一質(zhì)量為M的小車，車上裝有一個(gè)半徑為R的光滑圓環(huán)。一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊從跟車面等高的平臺(tái)以初速度V0滑入圓環(huán)。試問(wèn)：小滑塊初速度V0滿足什么條件時(shí)，才能使它運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)環(huán)頂無(wú)壓力？ 解析：滑塊滑到圓環(huán)的最高點(diǎn)恰對(duì)環(huán)頂無(wú)壓力時(shí)，應(yīng)有：……①式中V是滑塊相對(duì)圓心O的線速度，方向向左。設(shè)小車此時(shí)的速度為V1，并以該速度的方向?yàn)檎较颍瑒t滑塊對(duì)地的速度為，對(duì)滑塊和小車組成的系統(tǒng)，由于水平方向所受合外力為零，由動(dòng)量守恒定律得：……②由滑塊和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得： ……③由①②③式聯(lián)立解得： 例題：如圖所示，一平板小車靜止在光滑的水平地面上，車上固定一傾角為θ，h=，小車與斜面體總質(zhì)量M=4千克，車上AB面水平、粗糙，BC是與CD、AB都相切的一小段圓弧面，圓弧BC長(zhǎng)可忽略，BCD是光滑的。現(xiàn)有質(zhì)量m=1千克，長(zhǎng)度可不計(jì)的小滑塊以水平初速度V0滑上小車，若V0=5米/秒，則滑塊接觸小車后經(jīng)過(guò)1秒鐘在AB上的某處相對(duì)小車靜止。求：①滑塊與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)；②要使滑塊滑上小車后不從D處飛出，V0應(yīng)在什么范圍？（g取10米/秒2） 解析：（1）滑塊滑上小車后，滑塊與小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。1秒鐘后滑塊相對(duì)小車靜止，說(shuō)明兩者獲得了共同速度。選該過(guò)程對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得：，再選滑塊為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得：，兩式聯(lián)立解得：（2）若要滑塊滑上小車后不從D處飛出，則其臨界狀態(tài)為：滑塊滑到D點(diǎn)時(shí)，與小車獲得共同速度，因?yàn)橄到y(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，則有：由系統(tǒng)的能量關(guān)系可得：≤聯(lián)立解得：≤7米/秒。例題：如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，在B點(diǎn)從靜止開始沿半球形容器內(nèi)壁無(wú)摩擦地滑下，內(nèi)壁半徑為R，求： (1)當(dāng)容器固定在水平桌面上，小球滑至底部A時(shí)，容器內(nèi)壁對(duì)小球的作用力大小.(2)當(dāng)容器放置在光滑的水平桌面上，小球滑至底部A時(shí)，小球相對(duì)容器的速度大小?容器此時(shí)對(duì)小球的作用力大小.命題意圖：考查機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用，考查動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用，考查相對(duì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)及牛頓第二定律，在能力上主要考核分析、理解、應(yīng)用能力. 解析：在用牛頓第二定律列出Tmg=m后，（2）問(wèn)中將小球相對(duì)于地面的速度v2代入，導(dǎo)致錯(cuò)解. (1)m下滑只有重力做功，故機(jī)械能守恒，即有mgh=mv２，v2=2gh ①底部A是圓周上的一點(diǎn)，由牛頓第二定律，有：Tmg=m T=mg+m =mg+m=mg(1+)(2)容器放置在水平桌面上，則m與M組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒；又因m與M無(wú)摩擦，m的速度為v1，M的速度為v2.由動(dòng)量守恒定律得：0=mv1+Mv2 ①由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv１２+Mv２２ ②聯(lián)立①②兩式解得：v1=，v2=小球相對(duì)容器的速度大小v′，v′=1v2=由牛頓第二定律得：Tmg=mT ′=mg+m=mg［1+］
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