2022年秋新教材高中物理第一章動量和動量守恒定律習(xí)題課一動量與能量的綜合問題課件粵教版選擇性必修第一冊

習(xí)題課一動量與能量的綜合問題綜合提能(一)子彈打木塊模型[知識貫通]1．子彈打木塊的過程很短暫，認(rèn)為該過程內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，則系統(tǒng)動量守恒。2．在子彈打木塊過程中摩擦生熱，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化。3．若子彈不穿出木塊，二者最后有共同速度，機(jī)械能損失最多。[典例1]如圖所示，在水平地面上放置一質(zhì)量為M的木塊，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v射入木塊(未穿出)，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，子彈與木塊間的平均作用力大小為f，求：(1)子彈射入后，木塊在地面上前進(jìn)的距離；(2)射入的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(3)子彈在木塊中打入的深度。子彈打木塊模型是通過系統(tǒng)內(nèi)的滑動摩擦力相互作用的，系統(tǒng)動量守恒。當(dāng)子彈不穿出木塊時，相當(dāng)于完全非彈性碰撞，機(jī)械能損失最多。

[集訓(xùn)提能]1. 質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度擊中木塊，木塊滑行距離s后，子彈與木塊以共同速度運(yùn)動，子彈射入木塊的深度為d。為表示該過程，兩同學(xué)分別畫出了如圖所示的示意圖。對于甲、乙兩圖的分析，下列說法正確的是

(

)A．不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何，均是甲圖正確B．不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何，均是乙圖正確C．當(dāng)子彈速度較大時甲圖正確，當(dāng)子彈速度較小時乙圖正確D．當(dāng)M>m時甲圖正確，當(dāng)M<m時乙圖正確2. 如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M＝8kg的平板小車，

車上有一個質(zhì)量m＝1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m(木塊

可視為質(zhì)點)。車與木塊一起以v＝1m/s的速度水平向右勻

速行駛。一顆質(zhì)量m0＝0.1kg的子彈以v0＝179m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中。如果木塊剛好不從車上掉下，求木塊與平板小車之間的動摩擦因數(shù)μ(g取10m/s2)。綜合提能(二)彈簧類碰撞模型[知識貫通]1．對于彈簧類碰撞問題，在作用過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，滿足動量守恒定律。2．整個過程涉及到彈性勢能、動能、內(nèi)能、重力勢能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)用能量守恒定律解決此類問題。3．彈簧壓縮最短時，彈簧連接的兩物體速度相等，此時彈簧彈性勢能最大。[典例2]如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別是mA＝4.0kg、mB＝6.0kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物體B左側(cè)與豎直墻相接觸。另有一個質(zhì)量為mC＝2.0kg物體C以速度v0向左運(yùn)動，與物體A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開，然后以v＝2.0m/s的共同速度壓縮彈簧，試求：(1)物體C的初速度v0為多大？(2)在B離開墻壁之后，彈簧的最大彈性勢能。2．兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運(yùn)動。則在以后的運(yùn)動中：

(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為多大？ (2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少？綜合提能(三)滑塊—木板模型[知識貫通]1．把滑塊、木板看作一個整體，摩擦力為內(nèi)力，在光滑水平面上滑塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒。2．由于摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。應(yīng)由能量守恒求解問題。3．滑塊不滑離木板時，最后二者有共同速度。[典例3]如圖所示，B是放在光滑的水平面上質(zhì)量為3m的一塊木板，物塊A(可看成質(zhì)點)質(zhì)量為m，與木板間的動摩擦因數(shù)為μ。最初木板B靜止，物塊A以水平初速度v0滑上長木板，木板足夠長。求：(重力加速度為g)(1)木板B的最大速度是多少？(2)木塊A從剛開始運(yùn)動到A、B速度剛好相等的過程中，木塊A所發(fā)生的位移是多少？(3)若物塊A恰好沒滑離木板B，則木板至少多長？滑塊—木板模型是通過板塊之間的滑動摩擦力發(fā)生相互作用的，當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時，系統(tǒng)的動量守恒，但機(jī)械能一般不守恒，多用能量守恒定律求解，需要注意的是，滑塊若不滑離木板，意味著二者最終具有共同速度。2．如圖所示，光滑水平面上有A、B兩小車，質(zhì)量分別為mA＝20kg，mB＝25kg。A車以初速度v0＝3m/s向右運(yùn)動，B車靜止，且B車右端放著物塊