第一章 动量守恒定律 微专题1 动量与力、能量的综合问题-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019安徽版（课件）

第一章 动量守恒定律 微专题1　动量与力、能量的综合问题 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 1 核心 目标 1. 体会用动量定理、动量守恒定律分析物理问题的方法，理解碰撞的多样性及特点． 2. 能从运动定律、动量守恒、能量守恒等不同角度思考、解决物理综合问题． 素养生成 • 综合应用 1 滑块—木板模型 分类悟法 素养生成•综合应用 (多选)(2023·安庆期末)如图甲所示，光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上，车与水平面间的摩擦不计；图乙为物体A与小车B的v-t图像，重力加速度为g.由此可计算出 (　　) A. 小车上表面长度 B. 物体A与小车B的质量之比 C. 物体A与小车B上表面之间的动摩擦因数 D. 小车B获得的动能 1 BC 分类悟法 素养生成•综合应用 分类悟法 素养生成•综合应用 2 子弹打木块模型 模型图示   模型特点 (1) 木块放在光滑水平面上，子弹水平打进木块，系统所受的合力为零，因此系统动量守恒． (2) 两者发生的相对位移为子弹射入木块的深度s. 分类悟法 素养生成•综合应用 分类悟法 素养生成•综合应用 (2022·芜湖质检)如图所示，质量为m＝1 kg的小铁块A，静止在质量M＝2 kg的长木板B的左端，长木板B静止在光滑的水平面上．现有一颗质量为m0＝20 g的子弹，以v0＝100 m/s的水平初速度向右击中铁块并水平反弹，子弹反弹的速度大小为v1＝50 m/s.此后，小铁块在长木板上向右滑行，小铁块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2. (1) 求小铁块A被子弹击中后的速度大小v. 2 解析：(1) 对子弹击中铁块的过程，由动量守恒定律得 m0v0＝m0(－v1)＋mv 代入数据解得v＝3 m/s 分类悟法 素养生成•综合应用 (2) 要使小铁块在长木板上向右滑行且不离开长木板，长木板B的最小长度需多大？ 分类悟法 素养生成•综合应用 3 “弹簧类”连接体模型 模型图示   模型特点 (1) 两个或两个以上的物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒 (2) 在能量方面，由于弹簧形变会使弹性势能发生变化，系统的总动能将发生变化；若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒 (3) 弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统动能通常最小(完全非弹性碰撞拓展模型) (4) 弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大(完全弹性碰撞拓展模型，相当于碰撞结束时) 分类悟法 素养生成•综合应用 (2023·合肥一中)光滑水平面上静置两物块A和B，其质量分别为mA＝2 kg、mB＝3 kg.一根轻弹簧连接A和B.刚开始时，弹簧处于原长状态，A、B均静止．某时刻，物块A突然获得向右的初速度v0＝10 m/s.接下来，轻弹簧连接着A、B在光滑水平面上发生伸缩运动．求： (1) 当A的速度减小到7 m/s(方向仍然向右)时，物块B的速度大小以及此时弹簧的弹性势能． 3 分类悟法 素养生成•综合应用 解析：(1) 由A、B组成的系统动量守恒有 mAv0＝mAvA＋mBvB 解得vB＝2 m/s 由机械能守恒定律 代入数值解得Ep＝45 J 分类悟法 素养生成•综合应用 (2) 弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能． 解析：(2) 当弹簧压缩到最短时，A、B两物块的速度相等，设为v mAv0＝(mA＋mB)v，解得v＝4 m/s 代入数值解得E′p＝60 J 分类悟法 素养生成•综合应用 4 滑块—斜(曲)面模型 分类悟法 素养生成•综合应用 4 轨道的半径也为R且最低点与水平面相切，质量为m的小球b静止于圆弧轨道的最低点．现将小球a的悬线拉至水平，然后由静止释放，小球a到达最低点时与小球b相碰，碰撞时间极短且无能量损失，已知重力加速度为g，所有接触面摩擦忽略不计．求： (1) 小球a碰前瞬间的速度大小． 分类悟法 素养生成•综合应用 (2) 小球a、b碰撞后瞬间各自的速度大小． 分类悟法 素养生成•综合应用 (3) 小球b在小车上滑的最大高度． 解析：(3) 小球b滑上小车圆弧轨道，由水平方向动量守恒得 mv2＝(m＋2m)v3 分类悟法 素养生成•综合应用 1. (2023·淮北期末)如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3.0 kg，质量m＝1.0 kg的铁块以水平速度v0＝4.0 m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为 (　　) A. 4.0 J B. 6.0 J C. 3.0 J D. 20 J C 随堂内化 关键能力•拓展应用 随堂内化 关键能力•拓展应用 2.