2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件:第六章 专题探究六 动力学、动量和能量观点的综合应用 .ppt
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1、专题探究六 动力学、动量和能量观点的综合应用,考点研析,素养提升,考点研析 核心探究重难突破,考点一 “子弹打木块”类问题的综合分析,子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动.下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一类问题.,1.动量分析 子弹和木块最后共同运动,相当于完全非弹性碰撞,子弹射入木块过程中系统动量守恒mv0=(M+m)v.,2.能量分析,说明:(1)若Mm,则s2d,即在子弹射入木块过程中,木块的位移很小,可以忽略不计,这就为分阶段处理问题提供了依据. (2)当子弹速度很大时,可能射穿木块,这时末状态子弹和木块的速度大小不再相等,但穿透过程中系统动量
2、仍然守恒,系统动能损失仍然是Ek=fd(这里的d为木块的厚度).,【典例1】 (2018山东菏泽一模)如图所示,长木板AB和光滑四分之一圆弧轨道在B点平滑连接成一个整体,放置在光滑的水平面上,长木板和圆弧轨道的总质量为M=3 kg,一个质量为m=0.98 kg的物块放在木板AB的中点,一颗质量为m0=20 g的子弹以初速度v0=100 m/s射入物块并留在物块中(子弹射入物块时间极短,可忽略不计),木板的长度L=1 m,重力加速度取g=10 m/s2. (1)要使物块能滑上圆弧轨道,物块与长木板间的动摩擦因数应该满足什么条件?,答案:(1)动摩擦因数应小于0.3,(2)若物块与长木板间的动摩擦
3、因数为=0.15,物块从被子弹击中后到运动至B点,需要多长时间?,题组训练,1.子弹穿透木块(2019四川乐山检测)如图所示,质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块的速度为 v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变.,(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小;,(2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s;,(3)若改将木块固定在水平传送带上,使木块始终以某一恒定速度(小于v0)水平向右运动,子弹仍以初速度v0水平向右射入木块.如果子弹恰能穿透木块,求此过程所经历的时间.,2.子弹留在木块中如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,
4、初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,磁撞后两者粘连在一起运动.碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得.某同学以h为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.9210-3 s2/m.已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg,重力加速度大小g取 9.8 m/s2.,(1)若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求h-v2直线斜率的理论值k0;,答案:(1)2.0410-3 s2/m,(2)求k值的相对误差( =100%,结果保留1位有效数字).,答案:(2)6%,考点二 “
5、弹簧类”问题的综合分析,1.示意图,2.问题特点 对两个(或两个以上)物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中, (1)在能量方面,由于弹簧的形变会具有弹性势能,系统的总动能将发生变化,若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒. (2)在动量方向,系统动量守恒. (3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等,弹性势能最大.,【典例2】 (2019山东烟台模拟)如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A,B,C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A,B速度相等时,B与C恰好相碰并粘连在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞
6、过程时间极短.求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中.,(1)整个系统损失的机械能;,核心点拨 (1)B与C相碰过程中有机械能的损失.,(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.,核心点拨(2)当三个物块的速度相同时,弹簧最短.,反思总结,涉及弹簧的多个物体系统的碰撞问题的三点提醒 (1)多个物体组成的系统应用动量守恒时,既可以根据作用的先后顺序选取系统,也可以选所有物体为系统,这要由题目需要而定.,(2)注意题目中出现两物体相距最远、最近等状态时,往往对应两物体速度相等. (3)当问题有多过程、多阶段时,必须分清作用次数、参与物体、作用结果、能量去向,明确对应过程所遵从的规律.,题组训练,1.弹
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