2012高考总复习物理课件49碰撞-(精选·公开·课件).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 解析：设共同速度为v，滑块A与B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律 (mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB① mBvB＝(mB＋mC)v② 联立①②式，得B与C碰撞前B的速度 vB＝ ③ 答案： 1．(2009·全国卷Ⅰ)质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比M/m可能为 (　　) A．2　　　　　　　　B．3 C．4 D．5 解析：本题考查动量、动量守恒定律两个知识点，意在考查学生对动量概念的理解及应用动量守恒定律解决碰撞问题的能力．设M碰后速度为V1，m碰后速度为V2，碰后两物块动量相等，由选项可知Mm，故V1V2碰撞过程中，两物体组成的系统机械能不可能增加，设碰前M的动量为p，则碰后两物块动量均为p/2，则： 整理得：M/m≤3，故A、B选项正确． 答案：AB 2．如图6，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出．重力加速度为g.求 图6 (1)此过程中系统损失的机械能； (2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离． 3．(2008·天津高考)光滑水平面上放着质量mA＝1 kg的物块A与质量mB＝2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep＝49 J．在 A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图7所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R＝0.5 m，B恰能到达最高点C.取g＝10 m/s2，求： (1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小； (2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小； (3)绳拉断过程绳对A所做的功W. 图7 答案：(1)5 m/s　(2)4 N·s　(3)8 J 4．(2009·天津高考)如图8所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求： 图8 (1)物块在车面上滑行的时间t； (2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少． 解析：(1)设物块与小车共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0＝(m1＋m2)v① 设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有－Ft＝m2v－m2v0② 又F＝μm2g③ 解得t＝ 代入数据得t＝0.24 s④ (2)要使物块恰好不从小车右端滑出，须使物块到小车最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则 m2v0′＝(m1＋m2)v′⑤ 由功能关系有 m2v0′2＝ (m1＋m2)v′2＋μm2gL⑥ 代入数据解得v0′＝5 m/s. 故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′应不超过5 m/s. 答案：(1)0.24 s　(2)5 m/s 5．某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞，其模型如图9所示，用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆，球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3……N，球的质量依次递减，每球质量与其相邻左球质量之比为k(k1)，将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰．(不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10 m/s2) (1)设与n＋1号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n＋1号球碰撞后的速度． (2)若N＝5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16h(16h小于绳长)，问k值为多少？ (3)在第(2)问的条件下，悬挂哪个球的绳最容易断，为什么？ 图9 解析：(1)设n号球质量为mn，n＋1号球质量为mn＋1碰撞后的速度分别为v′n、vn＋1′，取水平向右为正方向，据题意有n号球与n＋1号球碰撞前的速度分别为vn、0，mn＋1＝kmn. 根据动量守恒，有mnvn＝mnv′n＋kmnvn＋1′① 根据机械能守恒，有 ?式中Ekn为n号球在最低点的动能 由题意1号球的重力最大，又由机械能守恒可知1号球在最低点碰前的动能也最大，根据?式可判断在1号球碰前瞬间悬挂1号球细绳的张力最大，故悬挂1号球的绳最容易断． * * * * * * * * * * * * * * * * 课时49　碰撞