新課標(biāo)魯科版3-5選修三13科學(xué)探究——維彈性碰撞2-在線瀏覽
2025-01-22 17:01本頁(yè)面
【正文】 水平地面上，質(zhì)量為 M的滑塊上用輕桿及輕繩懸吊質(zhì)量為 m的小球，此裝置一起以速度 v0 向右滑動(dòng)，另一質(zhì)量也為 M 的滑塊靜止于上述裝置的右側(cè)。 xx。 提醒學(xué)生注意碰撞的特點(diǎn)：即宏觀沒(méi)有位移，速度發(fā)生變化，然后要求學(xué)生們尋找錯(cuò)誤的原因． （ 3）歸納， 明確以下的研究方法： ①碰撞之前滑塊與小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，懸線處于豎直方向。 ③碰撞前后懸線都保持豎直方向，因此碰撞過(guò)程中，懸線不可能給小球以水平方向的作用力，因此小球的水平速度不變。 展示內(nèi)容如下： 在光滑水平面上，有 A、 B兩個(gè)小球向右沿同一直 線運(yùn)動(dòng)，取向右為正，兩球的動(dòng)量分別是 pA=5kgm/s， pB=7kgm/s，如圖所示，若能發(fā)生正碰，則碰后兩球的動(dòng)量增量△ pA、△ pB可能是 （ ） A．△ pA=3kgm/s；△ pB =3kgm/s B．△ pA=3kgm/s；△ pB =3kgm/s C．△ pA=10kgm/s；△ pB =10kgm/s D．△ pA=3kgm/s；△ pB =3kgm/s （ 1）提問(wèn)：解決此類問(wèn)題的依據(jù)是什么？ 歸納： ①系統(tǒng)動(dòng)量守恒；②系統(tǒng)的總動(dòng)能不能增加；③系統(tǒng)總能量的減少量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)的能量減少量；④碰撞中每個(gè)物體動(dòng)量的增量方向一定與受力方向相同；⑤如碰撞后向同方向運(yùn)動(dòng)，則后面物體的速度不能大于前面物體的速度。xx167。 （ 1）提問(wèn)學(xué)生解 答方法： 可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤有：認(rèn)為輕繩的拉力不做功，因此過(guò)程中機(jī)械能守 恒 ， 以 最 低 點(diǎn) 為 重 力 勢(shì) 能 的 零 點(diǎn) ， 則 ： 221)sin1( mvm gL ?? ? 得)sin1(2 ??? gLv （ 2）引導(dǎo)學(xué)生分 析物理過(guò)程 第一階段，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，直到輕繩位于水平面以下，與水平面成θ角的位置處為止．在這一階段，小球只受重力作用，機(jī)械能守恒成立。 提問(wèn)： 在第一階段終止的時(shí)刻，小球的瞬時(shí)速度是什么方向？在下一階段初始的時(shí)刻，小球的瞬時(shí)速度是什么方向？ 在學(xué)生找到這兩個(gè)速度方向的不同后，要求學(xué)生解釋其原因，總結(jié)歸 納學(xué)生的解釋，明確以下觀點(diǎn)： 在第一階段終止時(shí)刻，小球的速度豎直 向下，既有沿下一步圓周運(yùn)動(dòng)軌道切線方向（即與輕繩相垂直的方向）的分量，又有沿軌道半徑方向（即沿輕繩方向）的分量．在輕繩繃直的一瞬間，輕繩給小球一個(gè)很大的沖量，使小球沿繩方向的動(dòng)量減小到零，此過(guò)程很類似于懸掛輕繩的物體（例如天花板）與小球在沿繩的方向上發(fā)生了完全非彈性碰撞，由于天花板的質(zhì)量無(wú)限大（相對(duì)小球），因此碰后共同速度趨向于零．在這個(gè)過(guò)程中，小球沿繩方向分速度所對(duì)應(yīng)的一份動(dòng)能全部損失了．因此，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程按機(jī)械能守恒來(lái)處理就是錯(cuò)誤的． （ 3）要求學(xué)生重
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