總復(fù)習(xí)高中物理課件第六章碰撞與動量守恒6-3-2-熱考點“滑塊平板”模型x

熱考點：“滑塊—平板”模型01020304備選訓(xùn)練從教材走向高考：彈性正碰模型的拓展

課堂互動

題組剖析

規(guī)律總結(jié)

課堂互動[模型特點]1．當(dāng)滑塊和平板的速度相等時平板的速度最大，兩者的相對位移也最大。2．系統(tǒng)的動量守恒，但系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，摩擦力與兩者相對位移的乘積等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，當(dāng)兩者的速度相等時，系統(tǒng)機(jī)械能損失最大。題組剖析【例2】如圖5所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg且可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求(1)物塊在車面上滑行的時間t；(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少。轉(zhuǎn)到解析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)方法技巧：“滑塊—平板”模型解題思路(1)應(yīng)用系統(tǒng)的動量守恒。(2)在涉及滑塊或平板的時間時，優(yōu)先考慮用動量定理。(3)在涉及滑塊或平板的位移時，優(yōu)先考慮用動能定理。(4)在涉及滑塊的相對位移時，優(yōu)先考慮用系統(tǒng)的能量守恒。

(5)滑塊恰好不滑動時，滑塊與平板達(dá)到共同速度。題組剖析【變式訓(xùn)練1】如圖6所示，長木板ab的b端固定一擋板，木板連同擋板的質(zhì)量為M＝4.0kg，a、b間距離s＝2.0m，木板位于光滑水平面上，在木板a端有一小物塊，其質(zhì)量m＝1.0kg，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)令小物塊以初速度v0＝4.0m/s沿木板向右滑動，直到和擋板相碰。碰撞后，小物塊恰好回到a端而不脫離木板，求碰撞過程中損失的機(jī)械能。(g取10m/s2)轉(zhuǎn)到解析題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析【變式訓(xùn)練2】

[模型拓展——子彈打木塊]如圖7所示，質(zhì)量為m＝245g的物塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M＝0.5kg的長木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4。質(zhì)量為m0＝5g的子彈以速度v0＝300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短)，g取10m/s2。子彈射入后，求：(1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的最大速度v1；(2)木板向右滑行的最大速度v2；(3)物塊在木板上滑行的時間t。轉(zhuǎn)到解析解析(1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為物塊的最大速度，由動量守恒定律可得m0v0＝(m0＋m)v1，解得v1＝6m/s。(2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時，木板的速度最大，由動量守恒定律可得(m0＋m)v1＝(m0＋m＋M)v2，解得v2＝2m/s。(3)對物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動量定理得－μ(m0＋m)gt＝(m0＋m)v2－(m0＋m)v1，解得t＝1s。答案(1)6m/s

(2)2m/s

(3)1s

題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析從教材走向高考：彈性正碰模型的拓展[題源：人教版選修3－5·P21·T2]質(zhì)量為m、速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度允許有不同的值。請你論證：碰撞后B球的速度可能是以下值嗎？(1)0.6v

(2)0.4v

(3)0.2v。題組剖析方法技巧：如果兩個相互作用的物體，滿足動量守恒的條件，且相互作用過程中總機(jī)械能不變，廣義上也可以看成是彈性碰撞。拓展1如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，滑塊的光滑弧面底部與水平面相切，一質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來，設(shè)小球不能越過滑塊，求小球滑到最高點時滑塊的速度大小。題組剖析拓展2如圖9所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m(m＜M)的小物塊以一定的初速度沿水平面向左運動，不計沖上斜面時的機(jī)械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為(

)題組剖析拓展3在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為m的木板AB和滑塊CD，木板AB上表面粗糙，滑塊CD上表面是光滑的1/4圓弧，其始端D點切線水平且在木板AB上表面內(nèi)，它們緊靠在一起，如圖10所示。一可視為質(zhì)點的物塊P，質(zhì)量也為m，從木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，過B點時速度為v0/2，又滑上滑塊CD，最終恰好能滑到滑塊CD圓弧的最高點C處，求：(1)物塊滑到B處時木板的速度vAB；(2)滑塊CD圓弧的半徑R。轉(zhuǎn)到解析題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析拓展4

[2016·全國卷Ⅱ·35(2)]如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的