第6課 滑塊模型(動量守恒定律應(yīng)用)

1、第一講第一講 動量動量守恒定律動量動量守恒定律第第6課課動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用滑塊模型滑塊模型選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步我們定量分析高中階段關(guān)于摩擦生熱如何計算我們定量分析高中階段關(guān)于摩擦生熱如何計算過程一過程一 初速度為初速度為v的物塊的物塊m在粗糙水平面上勻減在粗糙水平面上勻減速到速到0，所受滑動摩擦力為，所受滑動摩擦力為f,發(fā)生位移為發(fā)生位移為L。對物塊列動能定理對物塊列動能定理2210mvLf0212mvLf嘗試從能量角度解釋這個式子嘗試從能量角度解釋這個式子末動能為末動能為0，初動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生的內(nèi)，初動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

2、，產(chǎn)生的內(nèi)能為能為LfmvQ221，L L是物塊相對地面的位移。是物塊相對地面的位移。選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步 過程二過程二 表面粗糙的長木板表面粗糙的長木板M M靜止在光滑的水平面靜止在光滑的水平面上，一小鐵塊上，一小鐵塊m m以初速度以初速度VoVo從木板的左端滑上木從木板的左端滑上木板，當鐵塊和木板一起以板，當鐵塊和木板一起以V勻速時，木板相對地面勻速時，木板相對地面滑動的距離為滑動的距離為x x，小鐵塊相對木板滑動的距離為，小鐵塊相對木板滑動的距離為L L，滑動摩擦力為滑動摩擦力為f .分析：在、間滑動摩擦力分析：在、間滑動摩擦力f的作用下，的作用下，A做勻

3、做勻減速直線，對地位移為（減速直線，對地位移為（x+L), 初速為初速為0，末速為，末速為V，B做勻加速直線，對地位移為做勻加速直線，對地位移為x,初速為初速為Vo，末末速為速為V分別對分別對A列動能定理列動能定理 對對B列動能定理列動能定理選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步021 B2121)( A 2202MvxfmvmvLxf對對202221)2121(mvmvMvLf兩式相加兩式相加)2121(212220mvMvmvLf請再次嘗試從能量角度解釋這個式子請再次嘗試從能量角度解釋這個式子選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步LfmvMvmvQ)2121(2

4、12220)2121(212220mvMvmvLf通過摩擦力做功，系統(tǒng)動能損失轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，摩擦生熱為通過摩擦力做功，系統(tǒng)動能損失轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，摩擦生熱為, L為接觸面間的相對位移。為接觸面間的相對位移。分析兩個過程，找出兩種求摩擦生熱的方法。分析兩個過程，找出兩種求摩擦生熱的方法。LfmvQ221結(jié)合過程一得到的摩擦生熱結(jié)合過程一得到的摩擦生熱選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步摩擦生熱是指滑動摩擦生熱，靜摩擦不會生熱。摩擦生熱是指滑動摩擦生熱，靜摩擦不會生熱。相對滑SfQ1.如果機械能的減少只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定如果機械能的減少只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律，摩擦產(chǎn)生的熱量等

5、于系統(tǒng)律，摩擦產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)_ 。初末EEQ相對位移相對位移機械能的減少量機械能的減少量2.摩擦產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力乘以接觸面間的摩擦產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力乘以接觸面間的_ 。選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步20.20.（A A卷卷1010分）如圖所示，可看成質(zhì)點的分）如圖所示，可看成質(zhì)點的A A物體疊放在上表面光滑的物體疊放在上表面光滑的B B物體上，一起以物體上，一起以v v0 0的速度沿光滑的水平軌道勻速運動，與靜的速度沿光滑的水平軌道勻速運動，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板止在同一光滑水平軌道上的木板C C發(fā)生完全發(fā)生完全非彈性碰撞，非彈性碰撞，B B、

6、C C的上表面相平且的上表面相平且B B、C C不不粘連，粘連，A A滑上滑上C C后恰好能到達后恰好能到達C C板的最右端，板的最右端，已知已知A A，B B，C C質(zhì)量均相等，木板質(zhì)量均相等，木板C C長為長為L L，求，求A A物體的最終速度物體的最終速度A A在木板在木板C C上滑行的時間上滑行的時間選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步v0如圖所示，把質(zhì)量如圖所示，把質(zhì)量m=20kgm=20kg的物體以水平速度的物體以水平速度v v0 0=5m/s=5m/s拋上靜止在水平地面的平板小車的拋上靜止在水平地面的平板小車的左端。小車質(zhì)量左端。小車質(zhì)量M=80kgM=80kg，

7、已知物體與平板間，已知物體與平板間的動摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù)=0.8=0.8，小車與地面間的摩擦，小車與地面間的摩擦可忽略不計，可忽略不計，g g取取10m/s10m/s2 2，求：要物塊不從，求：要物塊不從小車上掉下，小車至少多長？小車上掉下，小車至少多長？1.25m選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步一質(zhì)量為一質(zhì)量為M MB B6 kg6 kg的木板的木板B B靜止于光滑水平面上靜止于光滑水平面上，物塊，物塊A A質(zhì)量質(zhì)量

8、M MA A6 kg6 kg，停在，停在B B的左端質(zhì)量為的左端質(zhì)量為m m1 kg1 kg的小球用長為的小球用長為l l0.8 m0.8 m的輕繩懸掛在固的輕繩懸掛在固定點定點O O上將輕繩拉直至水平位置后，靜止釋放上將輕繩拉直至水平位置后，靜止釋放小球，小球在最低點與小球，小球在最低點與A A發(fā)生碰撞后反彈，反彈發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達到的最大高度所能達到的最大高度h h0.2 m0.2 m物塊與小球可物塊與小球可視為質(zhì)點，視為質(zhì)點，A A、B B達到共同速度后達到共同速度后A A還在木板上，還在木板上，不計空氣阻力，不計空氣阻力，g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求從小球釋

9、放到求從小球釋放到A A、B B達到共同速度的過程中，小球及達到共同速度的過程中，小球及A A、B B組成的組成的系統(tǒng)損失的機械能系統(tǒng)損失的機械能選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步如圖所示如圖所示, ,光滑水平軌道上放置長木板光滑水平軌道上放置長木板A(A(上上表面粗糙表面粗糙) )和滑塊和滑塊C,C,滑塊滑塊B B置于置于A A的左端的左端（B B、C C可視為質(zhì)點）可視為質(zhì)點）, ,三者質(zhì)量分別為三者質(zhì)量分別為m mA A =2kg=2kg、m mB B=1kg=1kg、m mC C=2kg=2kg。A A與與B B的動

10、摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù)為為0.50.5，開始時開始時C C靜止靜止,A,A、B B一起以一起以v v0 0=5m/s=5m/s的的速度勻速向右運動速度勻速向右運動,A,A與與C C發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞( (時間極時間極短短) )后后粘在一起粘在一起, ,經(jīng)過一段時間經(jīng)過一段時間, B, B剛好滑到剛好滑到A A的右端而沒掉下來的右端而沒掉下來。求。求長木板長木板A A的長度的長度（g=10m/sg=10m/s2 2）。選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步選修選修3 35 5動量近代物理初步動量近代物理初步如圖所示如圖所示, ,木塊木塊A A的質(zhì)量的質(zhì)量m mA A=1kg,=1kg,足夠長的木板足夠長的木板B B的質(zhì)量的質(zhì)量m mB B=4kg,=4kg,質(zhì)量為質(zhì)量為m mC C=2kg=2kg的木塊的木塊C C置于木置于木板板B B上上, ,水平面光滑水平面光滑,B,B、C C之間有摩擦?，F(xiàn)使之間有摩擦。現(xiàn)使A A以以v v0 0=10m/s=10m/s的初速度向右勻速運動的初速度向右勻速運動, ,與與B B碰撞碰