高考物理大一轮复习：专题提升：动量守恒中几种常见的模型课件.ppt

专题提升十一 动量守恒中几种常见的模型,突破一 突破二,子弹打木块模型(详见本专题第 2 讲方法模型) 人船模型,“人船模型”的适用条件是一个原来处于静止状态的系 统，且在系统发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向 动量守恒，其表达式是 m人s人m船s船，只要问题不涉及速度， 就可以使用人船模型.,例 1：如图 Z11-1 所示，长为 l、质量为 M 的小船停在静水 中，一个质量为 m 的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船 头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？,图 Z11-1,突破三 滑块木板模型,例2：如图 Z11-2 所示，在水平面上静止着两个质量均为 m 1 kg、长度均为 L1.5 m 的木板 A 和 B，A、B 间距 s6 m， 在 A 的最左端静止着一个质量为 M2 kg 的小滑块 C，A、B 与 C 之间的动摩擦因数为10.2，A、B 与水平地面之间的动摩擦 因数为20.1.最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.现在对 C 施加一个水平向右的恒力 F4 N，A 和 C 开始运动，经过一 段时间 A、B 相碰，碰后立刻达到共同速度，C 瞬间速度不变， 但 A、B 并不粘连，求：经过时间 t10 s 时 A、B、C 的速度分 别为多少？(已知重力加速度 g10 m/s2),图 Z11-2,解：假设力 F 作用后 A、C 一起加速，则,而 A 能获得的最大加速度为,a0a1 假设成立,设经时间t2，C从 A右端滑下，有 v1t2v2t2L，得t21.5 s 然后A、B分离，A减速运动直至停止 aA2g1 m/s2，方向水平向左,t1t2t38.5 s，故t10 s时，vA0. C在B上继续滑动，且C匀速、B加速：aBa01 m/s2 设经时间t4，C、B速度相等：v1v2aBt4，得t41 s,此过程中，C、B 的相对位移为,故C 没有从B 的右端滑下，然后C、B 一起加速，加速度 为a1，加速的时间为：t5tt1t2t41.5 s vv1a1t52.5 m/s 故t10 s时，A的速度vA0，B、C的速度vBvC2.5 m/s.,突破四,带弹簧的木板与滑块模型,例 3：如图 Z11-3 所示，坡道顶端距水平面高度为 h，质量 为 m1 的小物块 A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道 时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑 道延长线 M 处的墙上，另一端与质量为 m2 的挡板 B 相连，弹 簧处于原长时，B 恰好位于滑道的末端 O 点.A 与 B 碰撞时间极 短，碰撞后结合在一起共同压缩弹簧.已知在 OM 段 A、B 与水 平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为 g，求：,图 Z11-3,(1)物块 A 在挡板 B 碰撞瞬间的速度 v 的大小.,(2)弹簧最大压缩量为 d 时的弹性势能 Ep(设弹簧处于原长,时弹性势能为零).,规律总结：“带弹簧的木板与滑块”模型，分为三个过程： A 物体下滑过程，遵循机械能守恒定律或动能定理；物体碰撞B 物体过程，由于内力远大于外力，遵循动量守恒定律；A、B 整 体压缩弹簧的过程，又遵循能量守恒定律(摩擦力做功，机械能 不守恒)，分清物理过程，正确应用物理规律建立方程，是解决 这类问题的关键.,图 Z11-4,例4：如图Z114所示，两块相同平板P1和P2置于光滑水平面上，质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端，质量为2m，且可看做质点.P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短.碰撞后P1与P2粘连在一起.P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为.求 (1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2. (2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep.,解：(1)P1和P2碰撞，动量守恒，有 mv0(mm)v1 ,P在P2上滑