2012届高考物理总复习重难点诠释、典例剖析课件-力学规律的综合应用

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1、第六章：动量第4讲力学规律的综合应用典型例题剖析………………04适时仿真训练………………12目录例3质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上.平衡时，弹簧的压缩量为x0,如图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.典型例题剖析典型例题剖析［解析］物块与钢

2、板碰撞时的速度①设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短，尽管此时两物体的合外力不等于零，大小为A的重力，但合外力的冲量趋近于零，从而可以认为系统动量“近似”守恒.则有mv0＝2mv1②相碰是一个完全非弹性碰撞过程，机械能减少.设刚碰完时弹簧的弹性势能为EP，当它们一起回到O点时，弹簧无形变，弹性势能为零，根据题给条件，这时物块与钢板的速度为零，由系统机械能守恒得：③设v2表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度，［答案］典型例题剖析则有2mv0＝3mv2④仍继

3、续向上运动，设此时速度为v，则有⑤在以上两种情况中，弹簧的初始压缩量都是x0，故有EP′=EP⑥当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力作用，加速度为g.一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g.由于物块与钢板不粘连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g.故在O点物块与钢板分离，分离后,物块以速度v竖直上升，则由以上各式解得，物块向上运动所到最高点与O点的距离为h＝v2/(2g)＝x0/2.例4目前，滑板运动受到青少年的追捧.如图是某滑板运动员在一次表演时的一

4、部分赛道在竖直平面内的示意图.赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R=6.5m，C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h=1.8m.B、C、F处平滑连接.滑板a和b的质量均为m，m=5kg，运动员质量为M，M=45kg.表演开始，运动员站在滑板b上.先让滑板a从A点静止下滑，t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑.滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t2=0.6s(水平方向是匀速运动).运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落典型例题剖析在EF赛

5、道的P点，沿赛道滑行，经过G点时，运动员受到的支持力N=742.5N.(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g=10m/s2)(1)滑到G点时，运动员的速度是多大?(2)运动员跳上滑板a后，在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少？典型例题剖析［解析］(1)在G点，运动员和滑板一起做圆周运动，设向心加速度为a向，速度为vG，运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用，则N－Mg=Ma向①②典型例题剖析③

6、④vG=6.5m/s⑤(2)设滑板a由A点静止下滑到BC赛道后速度为v1，由机械能守恒定律有⑥⑦运动员与滑板b一起由A点静止下滑到BC赛道后.速度也为v1.运动员由滑板b跳到滑板a，设蹬离滑板b时的水平速度为v2，在空中飞行的水平位移为s，则s=v2t2⑧典型例题剖析设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为s0，则s0=v1t1⑨设滑板a在t2时间内的位移为s1，则s1=v1t2⑩s=s0+s1即v2t2=v1(t1+t2)运动员落到滑板a后，与滑板a共同运动的速度为v，由动量守恒定律有mv1+Mv2=(m+M)v

7、由以上方程可解出代入数据，解得v=6.9m/s典型例题剖析(3)设运动员离开滑板b后.滑板b的速度为v3，有Mv2+mv3=(M+m)v1可算出v3=－3m/s，有

8、v3

9、=3m/s＜v1=6m/s，b板将在两个平台之间来回运动，机械能不变.系统的机械能改变为ΔE=88.75J［答案］(1)6.5m/s(2)6.9m/s(3)88.75J2.［答案］(1)(2)0.414(3)悬挂1号球细绳最容易断适时仿真训练1.［答案］3.［答案］