内容正文:
高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律
专题专练 力学三大观点的综合应用
解决动力学问题的三个基本观点是:
力的观点(牛顿定律结合运动学解题)
动量观点(用动量定理和动量守恒定律解题)
能量观点(用动能定理和能量守恒定律解题)
题型一:“滑块—滑板”问题
1.“滑块—滑板”问题的三种解题方法
(1)牛顿运动定律,运动学公式法;
(2)两定理法:动量定理和动能定理;
(3)两守恒法:动量守恒和能量守恒.
2.“滑块—滑板”模型的特点
示意图
木板初速度为零
木板有初速度,板块反向
vt图
【例1】 (多选)如图所示,木块A静置于光滑的水平面上,其曲面部分MN是光滑的,水平部分NP是粗糙的.现有物块B从M点由静止开始沿MN下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是( BC )
A.A,B最终以相同速度运动
B.A,B最终速度均为零
C.A木块先做加速运动,后做减速运动
D.A木块先做加速运动,后做匀速运动
解析:对于木块A和滑块B组成的系统,由于水平方向不受外力,所以系统水平方向动量守恒,设最终A,B的速度为v,则根据动量守恒得(M+m)v=0,解得v=0.选项A错误,B正确;B在曲面部分加速下滑的过程中,A在水平方向也做加速运动;B在水平部分做减速运动时,A也做减速运动,即A先做加速运动,后做减速运动,选项C正确,D错误.
“滑块—滑板”模型应注意的问题
“滑块—滑板”问题的解法中,两守恒法简洁明了,所以解决“滑块—滑板”模型的问题时,优先考虑两守恒法;若不符合动量守恒定律,再考虑两定理法,最后才考虑使用牛顿运动定律和运动学公式法
【针对训练1】如图所示,小平板车B静止在光滑水平面上,在其左端有一物体A以水平速度v0向右滑行.由于A,B间存在摩擦,因而A在B上滑行后,A开始做减速运动,B做加速运动,设车足够长,则B速度达到最大时,应出现在( D )
①A的速度最小时 ②A,B的速度相等时 ③A在B上相对静止时 ④B开始做匀速直线运动时
A.只有①②
B.只有③④ C.只有①②③
D.①②③④
解析:由题意,A在B上滑动时,A,B两物体竖直方向所受的重力与支持力都平衡.A受到水平向左的滑动摩擦力而做匀减速运动,B受到水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动,当两者速度相等时,一起做匀速运动,此时B达到最大速度,A达到最小速度