专题三滑块、滑板类问题.doc

《专题三滑块、滑板类问题.doc》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、芜湖一中2012届高三实验班物理二轮复习热点专题总结何家传专题三：滑块、滑板类问题一个滑板一滑块，在中学物理中这一最简单、最典型的模型，外加档板、弹簧等辅助器件，便可以构成物理情景各不相同、知识考察视点灵巧多变的物理习题，能够广泛考察学生的应用能力、迁移能力，成为力学综合问题的一道亮丽风景。归纳起来，滑板滑块问题主要有以下几种情形：一．系统机械能守恒，动量（或某一方向动量）守恒当物体系既没有外力做功，也没有内部非保守力（如滑动摩擦力）做功时，这个物体系机械能守恒；同时，物体系受合力（或某一方向合力）为零，动量（或某一方向动量）守恒。

2、V0M图1例1．有光滑圆弧轨道的小车总质量为M，静止在光滑的水平地面上，轨道足够长，下端水平，有一质量为m的滑块以水平初速度V0滚上小车（图1），求：⑴滑块沿圆弧轨道上升的最大高度h。⑵滑块又滚回来和M分离时两者的速度。[解析]⑴小球滚上小车的过程中，系统水平方向上动量守恒，小球沿轨道上升的过程中，球的水平分速度从V0开始逐渐减小，而小车的速度却从零开始逐渐增大，若V球>V车，则球处于上升阶段；若V球

3、（M+m）V①又因为整个过程中只有重力势能和动能之间的相互转化，所以系统的机械能守恒，根据机械能守恒定律有1/2mV2=1/2（M+m）V2+mgh②解①②式可得球上升的最大高度h=mV02/2（M+m）g⑵设小球又滚回来和M分离时二者的速度分别为V1和V2，则根据动量守恒和机械能守恒可得：mV0=mV1+MV2③1/2mV02=1/2mV12+1/2MV22④解③④可得：小球的速度V1=(m-M)/(m+M)V0小车的速度：V2=2m/(M+m)二．8芜湖一中2012届高三实验班物理二轮复习热点专题总结何家传系统所受合外力为零，满

4、足动量守恒条件；但机械能不守恒，据物体系功能原理，外力做正功使物体系机械能增加，而内部非保守力做负功会使物体系的机械能减少。m2F2F1m1图2例2．如图2所示，弹簧左端固定在长木板m2左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面间接触光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确说法是（）A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功,故系统

5、的动能不断增加。C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故机械能不断增加。D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大。[解析]F1、F2等大反向，两物体构成系统的总动量守恒，但由于F1、F2分别做功，故该系统机械能并不守恒，A错；F1、F2为等大的恒力，m1、m2在两拉力作用下先由静止分别向左向右做加速运动，但随着弹簧伸长量的增大，弹力f也增大，当F1=f（F2=f）时，m1、m2速度最大，之后F1=F2

6、一直增加，其机械能也并不一直增大，故B、C错，只有D正确。正确选项：D。mM图3V0例3．如图3所示，在水平光滑的平面上，停着一辆平板小车，小车的质量M=10kg，在小车的A处，放有质量m=5kg的小物块，现给物块一个I=30N·S的冲量，物块便在平板上滑行，与固定在平板车上的水平弹簧作用后又弹回，最后刚好回到A点与车保持相对静止，物块与平板间的动摩擦因数μ=0.4，求：(1)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能EP；⑵物块相对小车所通过的总路程S。[解析]m的初始速度V0=I/m=6m/S，当物块由A运动到弹性能最大处时，物块和小

7、车有共同速度V1，由动量守恒mV0=（m+M）V1，得V1=mV0/m+M=2m/S。由于系统内滑动摩擦力做负功，系统机械能不守恒，由功能关系有：F•S/2=1/2mV02-[1/2（m+M）V12+EP]。得FS/2+EP=60①当物块最后回到A时物块与车有共同速度V2，据动量守恒mV0=（m+M）V2，得V1=V2=2m/S。8芜湖一中2012届高三实验班物理二轮复习热点专题总结何家传对全过程由功能关系有以FS=1/2mV02-1/2（M+m）V22得FS=60②又F=μmg=20N联立①、②解得：EP=30J，S=60/F=3

8、m点评：上例情形可概括为：系统动量守恒，系统内滑动摩擦力做功fS相对等于系统机械能损失ΔE损，这一情形可视为子弹射木块模型的迁移形式。例4．如图示，一质量为M长为l的长方形木块B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M