人教版A版選修35動(dòng)量和能量的綜合應(yīng)用習(xí)題 課件 （26張）.ppt

習(xí)題課 動(dòng)量和能量的綜合應(yīng)用 探究一 探究二 探究三 滑塊 木板模型問題導(dǎo)引如圖所示 在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m0的長(zhǎng)木板 以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) 將質(zhì)量為m的小鐵塊輕輕放在木板上的a點(diǎn) 這時(shí)小鐵塊相對(duì)地面速度為零 小鐵塊相對(duì)木板向左滑動(dòng) 由于小鐵塊和木板間有摩擦 最后它們之間相對(duì)靜止 已知它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 請(qǐng)同學(xué)們思考 小鐵塊跟木板相對(duì)靜止時(shí) 它們的共同速度多大 此時(shí)小鐵塊與a點(diǎn)距離多遠(yuǎn) 這個(gè)過程中有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 名師精講1 這類問題通常都是把滑塊 木板看作一個(gè)整體 摩擦力為內(nèi)力 在光滑水平面上不受摩擦力 滑塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 2 由于滑塊和木板之間的摩擦生熱 一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 那么系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 一般由能量守恒求解 3 注意 題目中如果說明滑塊不滑離木板 則最后二者以共同速度運(yùn)動(dòng) 探究一 探究二 探究三 典例剖析 例題1 如圖所示 光滑水平桌面上有長(zhǎng)l 2m的擋板c 質(zhì)量mc 5kg 在其正中央并排放著兩個(gè)小滑塊a和b ma 1kg mb 3kg 開始時(shí)三個(gè)物體都靜止 在a b間放有少量塑膠炸藥 爆炸后a以6m s的速度水平向左運(yùn)動(dòng) a b中任意一塊與擋板c碰撞后 都粘在一起 不計(jì)摩擦和碰撞時(shí)間 求 1 當(dāng)兩滑塊a b都與擋板c碰撞后 c的速度是多大 2 a c碰撞過程中損失的機(jī)械能 探究一 探究二 探究三 解析 1 a b c系統(tǒng)動(dòng)量守恒 有0 ma mb mc vc 解得vc 0 2 炸藥爆炸時(shí)a b系統(tǒng)動(dòng)量守恒 有mava mbvb 解得vb 2m sa c碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒 有mava ma mc v解得v 1m sa c碰撞過程中損失的機(jī)械能 15j 答案 1 0 2 15j歸納總結(jié)滑塊在木板上滑行時(shí)二者之間的摩擦力是內(nèi)力 木板在地面上不受摩擦力 即系統(tǒng)受合外力為零 動(dòng)量守恒 探究一 探究二 探究三 變式訓(xùn)練1如圖所示 光滑水平面上一質(zhì)量為m0 長(zhǎng)為l的木板右端緊靠豎直墻壁 質(zhì)量為m的小滑塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 以水平速度v0滑上木板的左端 滑到木板的右端時(shí)速度恰好為零 1 求小滑塊與木板間的摩擦力大小 2 現(xiàn)小滑塊以某一速度v滑上木板的左端 滑到木板的右端時(shí)與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞 然后向左運(yùn)動(dòng) 剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下 試求的值 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 子彈打木塊模型問題導(dǎo)引如圖所示 在光滑水平面上放置一質(zhì)量為m0的靜止木塊 一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊 穿出后子彈的速度變?yōu)関1 求整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能 探究一 探究二 探究三 名師精講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(dòng)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 探究一 探究二 探究三 典例剖析 例題2 如圖所示 在水平地面上放置一質(zhì)量為m0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(dòng)摩擦因數(shù)為 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 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 歸納總結(jié)在子彈射入木塊時(shí) 存在劇烈摩擦作用 有一部分能量將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 故在這一瞬間子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 探究一 探究二 探究三 變式訓(xùn)練2如圖所示的裝置中 木塊b與水平桌面間的接觸是光滑的 子彈a沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi) 將彈簧壓縮到最短 現(xiàn)將子彈 木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象 系統(tǒng) 則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中 a 動(dòng)量守恒 機(jī)械能守恒b 動(dòng)量不守恒 機(jī)械能不守恒c 動(dòng)量守恒 機(jī)械能不守恒d 動(dòng)量不守恒 機(jī)械能守恒 探究一 探究二 探究三 解析 在子彈射入木塊這一瞬間過程 取子彈與木塊為系統(tǒng)則可認(rèn)為動(dòng)量守恒 此瞬間彈簧尚未形變 但機(jī)械能有損失 子彈射入木塊后木塊壓縮彈簧過程中 機(jī)械能守恒 但動(dòng)量不守恒 墻壁對(duì)彈簧的作用力是系統(tǒng)外力 且外力不等于零 若以子彈 木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象 系統(tǒng) 從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短時(shí) 有摩擦力做功 機(jī)械能不守恒 彈簧固定端墻壁對(duì)彈簧有外力作用 因此動(dòng)量不守恒 故正確選項(xiàng)為b 答案 b 探究一 探究二 探究三 彈簧類模型問題導(dǎo)引如圖所示 a b兩個(gè)木塊用輕彈簧相連接 它們靜止在光滑水平面上 a和b的質(zhì)量分別是99m和100m 一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊a內(nèi)沒有穿出 則在以后的過程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值是多大 探究一 探究二 探究三 名師精講1 對(duì)于彈簧類問題 在作用過程中 系統(tǒng)合外力為零 滿足動(dòng)量守恒 2 整個(gè)過程涉及彈性勢(shì)能 動(dòng)能 內(nèi)能 重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 應(yīng)用能量守恒定律解決此類問題 3 注意 彈簧壓縮最短時(shí) 彈簧連接的兩物體速度相等 此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大 探究一 探究二 探究三 典例剖析 例題3 兩物塊a b用輕彈簧相連 質(zhì)量均為2kg 初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng) 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(dòng) 質(zhì)量為4kg的物塊c靜止在前方 如圖所示 b與c碰撞后二者會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng) 則在以后的運(yùn)動(dòng)中 1 當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí) 物塊a的速度為多大 2 系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值是多少 探究一 探究二 探究三 解析 1 當(dāng)a b c三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大 由a b c三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ma mb v ma mb mc vabc 解得 答案 1 3m s 2 12j歸納總結(jié)彈簧壓縮最短拉伸最長(zhǎng)時(shí) 彈簧連接的兩物體速度相等 此時(shí)彈簧蓄積彈性勢(shì)能最大 探究一 探究二 探究三 變式訓(xùn)練3如圖所示 a b c三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m 置于光滑的水平面上 b c之間有一輕質(zhì)彈簧 彈簧的兩端與木塊接觸而不固連 將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把b和c緊連 使彈簧不能伸展 以至于b c可視為一個(gè)整體 現(xiàn)a以初速v0沿b c的連線方向朝b運(yùn)動(dòng) 與b相碰并粘合在一起 以后細(xì)線突然斷開 彈簧伸展 從而使c與a b分離 已知c離開彈簧后的速度恰為v0 求彈簧釋放的勢(shì)能 探究一 探究二 探究三 1 2 3 4 1 滑塊 木板模型 多選 質(zhì)量為m0 內(nèi)壁間距為l的箱子靜止于光滑的水平面上 箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊 小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 初始時(shí)小物塊停在箱子正中間 如圖所示 現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v 小物塊與箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中間 并與箱子保持相對(duì)靜止 設(shè)碰撞都是彈性的 則整個(gè)過程中 系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 1 2 3 4 2 子彈打木塊模型 多選 矩形滑塊由不同材料的上 下兩層粘合在一起組成 將其放在光滑的水平面上 質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊 若射擊下層 子彈剛好不射出 若射擊上層 則子彈剛好能射進(jìn)一半厚度 如圖所示 上述兩種情況相比較 a 子彈對(duì)滑塊做功一樣多b 子彈對(duì)滑塊做的功不一樣多c 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多d 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量不一樣多解析 兩次都沒射出 則子彈與滑塊最終達(dá)到共同速度 設(shè)為v共 由動(dòng)量守恒定律可得mv m0 m v共 得 子彈對(duì)滑塊所做的功等于滑塊獲得的動(dòng)能 故選項(xiàng)a正確 系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱量 故選項(xiàng)c正確 答案 ac 1 2 3 4 3 彈簧類模型 如圖所示 位于光滑水平桌面上的小滑塊p和q均可視為質(zhì)點(diǎn) 質(zhì)量均為m q與輕質(zhì)彈簧相連并處于靜