2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章碰撞與動量守恒核心素養(yǎng)提升學(xué)案粵教版

PAGE2-第六章碰撞與動量守恒科學(xué)思維(解答壓軸題“四規(guī)范”)經(jīng)典案例審題關(guān)鍵(20分)如圖所示，在光滑水平桌面EAB上有質(zhì)量為M＝0.2kg的小球P和質(zhì)量為m＝0.1kg的小球Q，P、Q之間壓縮一輕彈簧(輕彈簧與兩小球不拴接)，桌面邊緣E處放置一質(zhì)量也為m＝0.1kg的橡皮泥球S，在B處固定一與水平桌面相切的光滑豎直半圓形軌道。釋放被壓縮的輕彈簧，P、Q兩小球被輕彈簧彈出，小球P與彈簧分別后進入半圓形軌道，恰好能夠通過半圓形軌道的最高點C；小球Q與彈簧分別后與桌面邊緣的橡皮泥球S碰撞后合為一體飛出，落在水平地面上的D點。已知水平桌面高為h＝0.2m，D點到桌面邊緣的水平距離為s＝0.2m，重力加速度為g＝10m/s2，求：(1)小球P經(jīng)過半圓形軌道最低點B時對軌道的壓力大小FNB′；(2)小球Q與橡皮泥球S碰撞前瞬間的速度大小vQ；(3)被壓縮的輕彈簧的彈性勢能Ep。(1)“P、Q兩小球被輕彈簧彈出”eq\o(→,\s\up7(遵循))動量守恒定律和能量守恒定律(2)“小球P……恰好能夠通過半圓形軌道的最高點C”eq\o(→,\s\up7(隱含))Mg＝eq\f(Mveq\o\al(2,C),R)(3)“小球Q……球S碰撞后為一體”eq\o(→,\s\up7(遵循))動量守恒定律(4)“小球Q……一體飛出”eq\o(→,\s\up7(隱含))二者一起做平拋運動規(guī)范解答答題“四規(guī)范”解析(1)小球P恰好能通過半圓形軌道的最高點C，則有Mg＝Meq\f(veq\o\al(2,C),R)(1分)解得vC＝eq\r(gR)(1分)對于小球P，從B→C，由動能定理有－2MgR＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)(2分)解得vB＝eq\r(5gR)(1分)在B點有FNB－Mg＝Meq\f(veq\o\al(2,B),R)(2分)解得FNB＝6Mg＝12N(1分)由牛頓第三定律有FNB′＝FNB＝12N(1分)(2)設(shè)Q與S做平拋運動的初速度大小為v，所用時間為t，依據(jù)公式h＝eq\f(1,2)gt2得t＝0.2s(1分)依據(jù)公式s＝vt，得v＝1m/s(1分)碰撞前后Q和S組成的系統(tǒng)動量守恒，則有mvQ＝2mv(2分)解得vQ＝2m/s(1分)(3)P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，則有MvP＝mvQ(2分)解得vP＝1m/s(1分)P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律有Ep＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,P)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,Q)(2分)解得Ep＝0.3J(1分)答案(1)12N(2)2m/s(3)0.3J1.文字說明規(guī)范文字說明要用規(guī)范的物理語言和符號。2.列方程規(guī)范列方程時要做到“三要三不要”。一是要寫出方程式而不要堆砌公式；二是要原始式而不是變形式；三是要分步列式，不要用連等式。3.演算過程規(guī)范要寫出主要演算過程，有必要的關(guān)聯(lián)詞。一般表述為：