20xx粵教版高中物理選修3-5第一章碰撞與動(dòng)量守恒ppt章末整合課件(參考版)
2024-11-21 03:10本頁(yè)面
【正文】 廣東卷 )圖 4的水平軌道中， AC段的中點(diǎn) B的正上方有一探測(cè)器， C處有一豎直擋板，物體 P1沿軌道向右以速度 v1與靜止在 A點(diǎn)的物體 P2碰撞，并接合成復(fù)合體 P，以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，探測(cè)器只在 t1＝ 2 s至 t2＝ 4 s內(nèi)工作．已知 P P2的質(zhì)量都為 m＝ 1 kg， P與 AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ＝ ， AB段長(zhǎng) L＝ 4 m， g取 10 m/s2， P P2和 P均視為質(zhì)點(diǎn)， P與擋板的碰撞為彈性碰撞． 圖 4 (1)若 v1＝ 6 m/s，求 P P2碰后瞬間的速度大小 v和碰撞損失的動(dòng)能 ΔE； (2)若 P與擋板碰后，能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò) B點(diǎn)，求 v1 的取值范圍和 P向左經(jīng)過(guò) A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能 E. 答案 (1)3 m/s 9 J (2)10 m/s≤ v1≤ 14 m/s 17 J 解析 (1) P 1 、 P 2 碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒 ， 有 m v 1 ＝ 2 m v 解得 v ＝v 12＝ 3 m/ s 碰撞過(guò)程中損失的動(dòng)能為 Δ E ＝12m v21 －12(2 m ) v2 解得 Δ E ＝ 9 J (2) 由于 P 與擋板的碰撞為彈性碰撞．故 P 在 AC 間等效為勻減速運(yùn)動(dòng) ， 設(shè) P 在 AC 段加速度大小為 a ， 碰后經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)的速度為v2， 由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 ， 得 μ (2 m ) g ＝ 2 ma 3 L ＝ v t －12at2 v2＝ v － at 取值范圍 1 0 m/s ≤ v1≤ 14 m/ s v2的取值范圍 1 m/s ≤ v2≤ 5 m/s 所以當(dāng) v2＝ 5 m/s 時(shí) ， P 向左經(jīng)過(guò) A 點(diǎn)時(shí)有最大速度 v3
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