高考復(fù)習(xí)——?jiǎng)恿颗c能量資料典型例題復(fù)習(xí)-閱讀頁
2025-05-02 13:05本頁面
【正文】 程的特點(diǎn)(物體沿水平方向飛行時(shí)炸成兩塊，且a仍沿原來方向運(yùn)動(dòng))，進(jìn)而結(jié)合過程特點(diǎn)(沿水平方向物體不受外力)，運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的物理規(guī)律(沿水平方向動(dòng)量守恒)進(jìn)行分析、判斷?！±}： 如圖所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲。游戲時(shí)，甲推著一個(gè)質(zhì)量為15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來。若不計(jì)冰面摩擦，求甲至少以多大速度（相對(duì)地）將箱子推出，才能避免與乙相撞？ 在此題中，有兩個(gè)關(guān)鍵問題必須弄清楚，第一，“不相撞”的意義，是否意味著一個(gè)物體停下，實(shí)際上，不相撞的意義就是兩個(gè)物體的速度相等（同向情況）。第二個(gè)關(guān)鍵在于不僅要不相撞，而且還要求甲推箱子的速度為最小，即若甲用相當(dāng)大的速度推箱子，乙接到箱子后還會(huì)后退，這樣就不滿足“至少”多大的條件了，錯(cuò)解一即是這樣，將所求的數(shù)據(jù)代入可以得知?！ ?duì)甲和箱子，推箱子前后動(dòng)量守恒，以初速度方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒定律：（M+m）v0= mv+Mv1 ① 對(duì)乙和箱子，抓住箱子前后動(dòng)量守恒，以箱子初速方向?yàn)檎?，由?dòng)量守恒定律有：mv－Mv0=（m+M）v2 ② 剛好不相撞的條件是：v1=v ③ 聯(lián)立①②③解得：v=，方向與甲和箱子初速一致。這就需要我們要將“不相撞”的實(shí)際要求轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件，即：甲、乙可以同方向運(yùn)動(dòng)，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可能相撞。不計(jì)懸線質(zhì)量，試求子彈射入砂袋時(shí)的速度V0多大？ 沒有很好地分析物理過程，盲目模仿，沒有建立正確的物理模型，簡(jiǎn)單地將此類問題看成“沖擊擺”，缺少物理模型變異的透徹分析。當(dāng)擺擺到最高點(diǎn)時(shí)，(M1＋m)只是豎直方向的速度為零，而水平方向依然具有一定速度，即在最高點(diǎn)處(M1＋m)具有動(dòng)能。 解析： 子彈射入砂袋前后動(dòng)量守恒，設(shè)子彈打入砂袋瞬間具有速度v0′，由動(dòng)量守恒定律：mv0=(M1＋m)v′ ① 此后(M1＋m)在擺動(dòng)過程中，水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，而M2在水平方向做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)(M1+m)與M2具有共同水平速度時(shí)，懸線偏角θ達(dá)到最大，即豎直向上的速度為零，在這一過程中?！ 淖訌椚肷淝暗綌[動(dòng)至最同點(diǎn)具有共同速度v為止，在這個(gè)過程中，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)到解決問題的目的。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)。設(shè)小車此時(shí)的速度為V1，并以該速度的方向?yàn)檎较?，則滑塊對(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。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。選該過程對(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
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