物理時碰撞反沖資料學(xué)習(xí)教案

1、物理時碰撞物理時碰撞(pn zhun)反沖資料反沖資料第一頁，共43頁。20152015年五羊高考年五羊高考( (o ko)o ko)物物理復(fù)習(xí)理復(fù)習(xí) 第第3 3課時課時(ksh) (ksh) 碰撞碰撞 反沖反沖 第1頁/共43頁第二頁，共43頁。像碰撞、爆炸類問題中，作用時間極短；相互作用力極大；往往系統(tǒng)內(nèi)力遠遠大于外力，系統(tǒng)總動量守恒；另外，由于作用時間極短，往往在碰撞過程中物體位置變化忽略不計。第2頁/共43頁第三頁，共43頁。如圖3-1所示。在光滑水平面上質(zhì)量為m1的彈性小球以速度v0與靜止小球m2發(fā)生正碰,設(shè)碰后m1、m2速度分別為v1、v2則第3頁/共43頁第四頁，共43頁。一個靜

2、止的物體在內(nèi)力作用下分裂為兩部分，一部分向某方向運動，另一部分必然向相反方向運動， 這種現(xiàn)象稱為反沖。（1）在反沖運動中，滿足系統(tǒng)所受合外力為零，或內(nèi)力遠遠大于外力的條件，系統(tǒng)動量守恒。有些反沖運動中系統(tǒng)所受合外力不為零，但在極短時間內(nèi)合外力沖量仍為零，仍可運用動量守恒定律解決問題。（2）在反沖運動，系統(tǒng)機械能可能不變，也可能減少、可能增加。第4頁/共43頁第五頁，共43頁。1. “動量守恒動量守恒”與與“非彈性碰撞非彈性碰撞” 2. “動量守恒動量守恒”與與“彈性碰撞彈性碰撞”3. “動量守恒動量守恒”與與“反沖運動反沖運動” 第5頁/共43頁第六頁，共43頁。間的動摩擦(mc)因數(shù)0.5，

3、取g10m/s2，求平板車最后的速度是多大？MAv第6頁/共43頁第七頁，共43頁。解析：設(shè)子彈穿過解析：設(shè)子彈穿過(chun u)物體物體A后的速度為后的速度為v. 由動量守恒定律有由動量守恒定律有mBv0mBvmAvA， 得得vA5m/s 由于物體由于物體A與平板車間有摩擦力，最后物體與平板車間有摩擦力，最后物體A與平板與平板車相對靜止，以共同速度車相對靜止，以共同速度v運動對于物體運動對于物體A與車組成的與車組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，因此有系統(tǒng)，水平方向動量守恒，因此有 mAvA(mAM)v，所以，所以v2.5m/s.MAv第7頁/共43頁第八頁，共43頁。g取10m/s2，求：（1

4、）小木塊滑出時的速度；（2）小木塊在滑動過程中產(chǎn)生的熱量；（3）子彈射入小木塊前的速度。第8頁/共43頁第九頁，共43頁。第9頁/共43頁第十頁，共43頁。擦因數(shù)為。求（1）P1、P2剛碰完時的共同速度v1和P的最終速度v2；（2）此過程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢能Ep。第10頁/共43頁第十一頁，共43頁。(2) P1、P2、P 第一次達到同速時彈簧壓縮量x最大。以P1、P2、P及彈簧組成的系統(tǒng)為對象，由能量守恒從P剛進入P2 到P1、P2、P 第二次同速，由能量守恒得得，。第11頁/共43頁第十二頁，共43頁。第12頁/共43頁第十三頁，共43頁。第13頁/共43頁第十四頁，共43

5、頁。第14頁/共43頁第十五頁，共43頁。第15頁/共43頁第十六頁，共43頁。(1)碰撞(pn zhun)前m球的速度大小；(2)碰撞(pn zhun)后m和M的速度大小；(3)小球M落地點離桌面邊緣的水平距離的范圍gv 8320第16頁/共43頁第十七頁，共43頁。(3)當Mm時，vM0當mM時，vMv0設(shè)物塊下落所需時間為t，水平位移為s，則h gt2svMt，得sv0 ，或s0綜上所述：小球M的水平位移范圍0sv0212121212121)(2)0MmvMmvm （)(0MmmvvM 21gh2gh2第17頁/共43頁第十八頁，共43頁。(2)A球釋放的高度h可能是多大？第18頁/共4

6、3頁第十九頁，共43頁。212121第19頁/共43頁第二十頁，共43頁。（1）求A、B與CD段的動摩擦因數(shù)；（2）求A、B分離時B的速度大小vB；（3）要使B能追上A，試討論P、D兩點間距x的取值范圍第20頁/共43頁第二十一頁，共43頁。（2）A、B分離過程，由動量守恒，得vB=5m/s（3）若B恰好能返回并追上A，B從分離后到追上A過程由動能定理，得x1=2.25m若B恰好不沖出斜面，B從P到E過程由動能定理，得 x2=0.50m綜上所解，要使B能追上A，x應(yīng)滿足2.25mx0.50m 。第21頁/共43頁第二十二頁，共43頁。相對環(huán)形軌道半徑和周長(zhu chn)而言可忽略不計)，彈

7、簧彈開后不動，兩球沿軌道反向運動一段時間后又相遇，在此過程中，A球轉(zhuǎn)過的角度是多少？(2)如果壓縮彈簧在松手前的彈性勢能E1.2J，彈開后小球B在運動過程中受到光滑環(huán)軌道的水平側(cè)壓力是多大？第22頁/共43頁第二十三頁，共43頁。得v12m/s，v24m/s 小球B受到軌道的側(cè)壓力是其所需向心力，即：，得N4N.RtvRtv 232,23121 Rtvtv 221 EmvMv 22212121RvmF22 第23頁/共43頁第二十四頁，共43頁。第24頁/共43頁第二十五頁，共43頁。第25頁/共43頁第二十六頁，共43頁。第26頁/共43頁第二十七頁，共43頁。第27頁/共43頁第二十八頁，

8、共43頁。課外課外(kwi)演練演練1如圖31所示，豎直固定的內(nèi)壁光滑的半圓管，管的半徑為R，其最低點和光滑水平地面相切，質(zhì)量為2m的小球B由輕彈簧相連，輕彈簧另一端拴于豎直墻壁上小球A的質(zhì)量為m，現(xiàn)以某一初速度由半圓管頂端射入(sh r)，然后與B發(fā)生正碰，碰后速度相同，但不粘連最后A球恰能返回半圓管的頂端，求(1)A球恰能返回半圓管的頂端時速度大??；(2)A球射入(sh r)的初速度大小v0.第28頁/共43頁第二十九頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練第29頁/共43頁第三十頁，共43頁。2如圖32所示，一個半徑為R1.00m粗糙的圓弧軌道，固定在豎直平面內(nèi)，其下端切線是水平(shu

9、png)的，軌道下端距地面高度h1.25m.在軌道末端放有質(zhì)量為mB0.30kg的小球B(視為質(zhì)點)，B左側(cè)裝有微型傳感器，另一質(zhì)量為mA0.10kg的小球A(也視為質(zhì)點)由軌道上端點從靜止開始釋放，運動到軌道最低處時，傳感器顯示讀數(shù)為2.6N，A與B發(fā)生正碰，碰后B小球水平(shupng)飛出，落到地面時的水平(shupng)位移為s0.80m，不計空氣阻力， 重力加速度取g10m/s2.求：(1)小球A在碰前克服摩擦力所做的功；(2)A與B碰撞過程中，系統(tǒng)損失的機械能課外課外(kwi)演練演練第30頁/共43頁第三十一頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練第31頁/共43頁第三十二頁，共

10、43頁。課外課外(kwi)演練演練3如下圖所示，固定在地面上的光滑圓弧面底端與車如下圖所示，固定在地面上的光滑圓弧面底端與車C的上表面平滑的上表面平滑(pnghu)相接，在圓弧面上有一滑塊相接，在圓弧面上有一滑塊A，其質(zhì)量，其質(zhì)量mA=2kg，在距車的，在距車的水平面高水平面高h=1.25m處由靜止下滑，車處由靜止下滑，車C的質(zhì)量為的質(zhì)量為mC=6kg。在車。在車C的左的左端有一質(zhì)量端有一質(zhì)量mB=2kg的滑塊的滑塊B，滑塊，滑塊B與與A均可視作質(zhì)點，滑塊均可視作質(zhì)點，滑塊A與與B碰碰撞后立即粘合在一起共同運動，最終沒有從車撞后立即粘合在一起共同運動，最終沒有從車C上滑落。已知滑塊上滑落。已知

11、滑塊A、B與與車車C的動摩擦因數(shù)均為的動摩擦因數(shù)均為=0.5，車，車C與水平面間的摩擦忽略不計，取與水平面間的摩擦忽略不計，取g=10m/s2。求：。求：（1）滑塊）滑塊A滑到圓弧面底端時的速度大小；滑到圓弧面底端時的速度大小；（2）滑塊）滑塊A與與B碰撞后瞬間的共同速度大小；碰撞后瞬間的共同速度大??；（3）車）車C的最短長度。的最短長度。第32頁/共43頁第三十三頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練第33頁/共43頁第三十四頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練4如圖34所示，水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓形軌道BD相切于B點質(zhì)量為m和2m的a、b兩個小滑塊(可視為質(zhì)點)原來靜止于水

12、平軌道上，兩滑塊間夾一處于壓縮輕彈簧(彈簧與小滑塊不粘連)現(xiàn)反復(fù)調(diào)整彈簧壓縮量，釋放彈簧后使滑塊b能到達半圓軌道最高點D.不計一切摩擦，則：(1)滑塊b在水平軌道上落地點的范圍如何？(2)釋放彈簧前，其彈性(tnxng)勢能至少多大？第34頁/共43頁第三十五頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練第35頁/共43頁第三十六頁，共43頁。5如圖35所示，在水平光滑桌面上放一質(zhì)量為M的玩具小車在小車的平臺(小車的一部分)上有一質(zhì)量可忽略的彈簧，一端(ydun)固定在平臺上，另一端(ydun)用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s一定距離后用細線捆住用手將小車固定在桌面上，然后燒斷細線，小球就被彈出，落在車上

13、A點OAs.如果小車不固定而燒斷細線，球?qū)⒙湓谲嚿虾翁?？設(shè)小車足夠長，球不致落在車外課外課外(kwi)演練演練第36頁/共43頁第三十七頁，共43頁。課外課外(kwi)演練演練第37頁/共43頁第三十八頁，共43頁。6坡道頂端距水平滑道ab高度(god)為h0.8m，質(zhì)量為m13kg的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進入ab時無機械能損失，放在地面上的小車上表面與ab在同一水平面上，右端緊靠水平滑道的b端，左端緊靠鎖定在地面上的檔板P.輕彈簧的一端固定在檔板P上，另一端與質(zhì)量為m21kg物塊B相接(不拴接)，開始時彈簧處于原長，B恰好位于小車的右端，如圖所示A與B碰撞時間極短，碰后結(jié)合成整體D壓縮彈簧，已知D與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.2，其余各處的摩擦不計，A、B可視為質(zhì)點，重力加速度g10m/s2，求：課外課外(kwi)演練演練第38頁/共43頁第三十九頁，共43頁。(1)A在與B碰撞前瞬間速度v的大小？(2)求彈簧達到最大壓縮量d1m時的彈性勢能EP