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《届高考物理动量典型问题剖析(精品)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、动量典型问题剖析问题7:会分析求解“三体二次作用过程”问题所谓“三体二次作用”问题是指系统由三个物体组成,但这三个物体间存在二次不同的相互作川过程。解答这类问题必须弄清这二次相互作用过程的特点,冇哪几个物体参加?是短暂作用过程还是持续作用过程?各个过程遵守什么规律?弄清上述问题,就可以対不同的物理过程选择恰当的规律进行列式求解。例19、光滑的水平而上,用弹赞相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹赞处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图8所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大为J时,
2、物块A的速度是m/So图8分析与解:本题是一个“三体二次作用”问题:“三体”为A、B、C三物块。“二次作用”过程为第-次是B、C二物块发生短时作用,而A不参加,这过程动量守恒而机械能不守恒;第二次是B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作川,这过程动量守恒机械能也守恒。对于第一次B、C二物块发生短时作用过程,设B、C二物块发生短时作用后的共同速度为Vbc,则据动量守恒定律得:(1)对于第二次B、C二物块作为一-整体与A物块发住持续作用,设发牛持续作用后的共同速度为(2)V,则据动量守恒定律和机械能守恒定律得:mAV0+(叫+mc-^mA+mB+mcEp=+叫
3、)负+(3)由式⑴、(2)、(3)可得:当弹簧的弹性势能达到最大为EP=12J时,物块A的速度V=3m/so例20、如图9所示为三块质最均为m,长度均为L的木块。木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上,木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发住碰撞后粘合在一起,如果要求碰后原來叠放在上而的木块1完全移到木块3±,并且不会从木块3上掉下,木块3碰撞前的动能应满足什么条件?设木块Z间的动摩擦因数为卩。分析与解:设第3块木块的初速度为V。,对于3、2V。A132/////////////图9两木块的系统,设碰撞后的速度为V】,据动量守恒定律得:mV0=2
4、mV1对于3、2整体与1组成的系统,设共同速度为V2,则据动量守恒定律得:2mVi=3mV2⑴笫1块木块恰好运动到笫3块I二,首尾相齐,贝IJ据能量守恒冇:pmgL=*2加必2-13mV23由①(2)③联立方程得:Ek3=6umgL据能量守恒定律得:⑵笫1块运动到笫3块木块上,恰好不掉下,//mg(1.5L)=1.2/nVj2-
5、.3m.V23由①(2)⑥联立方程得:Ek3=9umgL故:6灿ngL<<9pmgL问题8:会分析求解“二体三次作用过程”问题所谓“二体三次作用”问题是指系统由两个物体组成,但这两个物体存在三次不同的相互作用过程。求解这类问题的关键
6、是正确划分三个不同的物理过程,并能弄清这些过程的特点,针对相应的过程应用相应的规律列方程解题。例21、如图10所示,打桩机锤头质量为M,从距桩顶h高处自由下落,打在质量为m的木桩上,门在极短时间内便随桩一起向卜•运动,使得木桩深入泥土的距离为S,那么在木桩卜•陷过程中泥土对木桩的平均阻力是多少?分析与解:这是一道联系实际的试题。许多同学对打木桩问题的过程没有弄清楚,加上乂不理解“作用时间极短”的含意而酿成错误。其实打木桩问题可分为三个过程:M其一:怫头口由下落运动过程,设僦刚与木桩接触的速度为Vo,则据机械能守恒定律得:]mMgh=-MV02,所以V尸旋亦。
7、12其二:僦与木桩的碰撞过程,由于作用时间极短,图10内力远大于外力,动量守恒,设碰后的共同速度为V,据动量守恒定律町得:MV0=(M+m)V,所以V二MVqM+m其三:锤与桩一・起向下做减速运动过程,设在木桩下陷过程中泥土対木桩的平均阳•力为f,由动能定理可得:1°M22h(M+m)gS-fS=O-—(M+m)V?,所以f=(M+m)計—一2(M+m)S例22、如图11所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质虽:为3m,在木板的上而有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为U。最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度V
8、。和2V。在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板。求:(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发牛:的位移;(2)木块A在整个过程中的最小速度。分析与解:(1)木块A先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块B—直做匀减速肓线运动;木板C做两段加速度不同的匀加速肓线运动,玄到A、B、C三者的速度相等为ll•,设为仁对A、B、C三者组成的系统,由动量守恒定律得:mV()+2mVQ=(m+n?+3m)V{解得:VfO.6Vo对木块B运用动能定理,有:121.-pings=_—加(2V())解得:5==91Vo2/(5O^)(2
9、)设木块A在整个过程中的最小速度为W,所用时间为t,