人教版2019—2020学年第二学期选修4 第三章第三节:《盐类的水解》教案

人教版2019—2020学年第二学期选修4 第三章第三节:《盐类的水解》教案,盐类的水解,莲山课件.

第十六章  动量守恒定律

本章课程标准:

(1)探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。

(2)通过实验,理解动量和动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。

(3)通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。

物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要的研究方向。

——劳厄

第1节 实验 探究碰撞中的不变量

学习目标

1、了解生产、生活中的碰撞现象。

2、经历两个物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变的猜想过程。

3、通过实验探究,经历寻找碰撞中“不变量”的过程,领会实验的基本思路,感悟自然界的和谐与统一。

4、提升实验技能,特别是数据采集和分析的能力。

问题的提出:

举例说明生活中的各种碰撞现象。

演示小球的碰撞。

(1)一动碰一静:

 

(2)……

 

发现:碰撞前后速度变化,质量不同时,速度变化也不一样。提出问题:碰撞前后会不会有什么物理量是保持不变的呢?

按照一贯的思路,从简单到复杂,我们从研究最简单的碰撞开始我们的探究之路:

一维碰撞:两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条运动。

猜想:

(1)与物体运动相关的物理量有哪些?

      速度是矢量,实验中如何表达其方向?

(2)碰撞前后哪个物理量可能是不变的?

    列举可能性:

实验设计:

碰撞有很多情形,我们需要将猜想的可能性放到各种碰撞情形下去验证,得出的结论才具有说服力。

根据猜想,需要测量的物理量有:____________________________________

需要解决的三个问题:

(1)如何保证一维碰撞?

(2)怎样测量碰撞前后的速度?

(3)如何制造多种碰撞情形?

实验方案分析:

采用课本P4,“参考案例一”。

(1)利用气垫导轨保证一维碰撞。

(2)利用光电计时装置,测量时间,计算速度。

(3)改变两滑块的初速度和滑块间的接触部分,实现多种情形的碰撞。(如图16.1-3所示)。

本次实验电脑计时器计时规则:

(1)按“功能”键,将计时功能切换至“PZh碰撞”档。

(2)电脑计时器所测量时间为“凹形”挡光片(也叫U形挡光片)两次开始挡光的时间间隔。【如图:边沿1到边沿3或者边沿4到边沿2的运动时间。】

(3)凹形挡光片规格:本次实验采用5cm规格的凹形挡光片。即,两次开始挡光的距离为5cm。【如图边沿1、边沿3间距离或者边沿2、边沿4间距离。】

表1:碰撞情形描述:质量近似相等,弹簧,一动碰一静  正方向____________


碰撞前
碰撞后

质量(kg)
m1=
m2=
m1=
m2=

光电门编码


时间(s)


速度(m/s)
v1 =
v2=
v1′=
v2′=

mv
m1v1+m2v2=
m1v1′+m2v2′=

mv2
m1v12+m2v22=
m1v1′2+m2v2′2=

v/m
v1/m1+ v2/m2=
v1′/m1+ v2′/m2=

小结论:_________________________________________

表2:碰撞情形描述:质量近似相等,尼龙粘扣,一动碰一静  正方向___________


碰撞前
碰撞后

质量(kg)
m1=
m2=
m1=
m2=

光电门编码


时间(s)


速度(m/s)
v1 =
v2=
v1′=
v2′=

mv
m1v1+m2v2=
m1v1′+m2v2′=

mv2
m1v12+m2v22=
m1v1′2+m2v2′2=

v/m
v1/m1+ v2/m2=
v1′/m1+ v2′/m2=

小结论:_________________________________________

表3:碰撞情形描述:加配重质量不等,橡皮筋,静止弹开  正方向____________


碰撞前
碰撞后

质量(kg)
m1=
m2=
m1=
m2=

光电门编码


时间(s)


速度(m/s)
v1 =
v2=
v1′=
v2′=

mv
m1v1+m2v2=
m1v1′+m2v2′=

mv2
m1v12+m2v22=
m1v1′2+m2v2′2=

v/m
v1/m1+ v2/m2=
v1′/m1+ v2′/m2=

小结论:_________________________________________

表4:碰撞情形描述_______________________________________  正方向 ___________


碰撞前
碰撞后

质量(kg)
m1=
m2=
m1=
m2=

光电门编码


时间(s)


速度(m/s)
v1 =
v2=
v1′=
v2′=

mv
m1v1+m2v2=
m1v1′+m2v2′=

mv2
m1v12+m2v22=
m1v1′2+m2v2′2=

v/m
v1/m1+ v2/m2=
v1′/m1+ v2′/m2=

小结论:_________________________________________

实验总结论:

参考案列二分析:课本P5,图16.1-4.

测得绳长为l,被撞后摆起的最大偏角为θ,则碰后速度v =_________________

参考案列三分析:课本P5,图16.1-5.

如何利用打点计时器打出的纸带计算某点的速度?

完成课后习题P6,T2.

第2节  动量和动量定理

学习目标

(1)了解物理学中动量概念的建立过程

(2)理解动量和动量的变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化。

(3)理解冲量概念,理解动量定理及其表达式。

(4)能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。

(5)理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

一.动量及其变化

前面探究的结论给了我们的提示,对于碰撞的两个物体来说,它们的“mv”的矢量和在碰撞前后很可能是不变的,对于各种碰撞都是一样,这使我们认识到,mv 这个物理量有特别的意义,定义为动量。

1、动量的定义:

物体的________与________的乘积,称为(物体的)动量(p)。

表达式:p=_____________ 单位:_________________。读作“____________________”。

动量概念的理解要点:

①__________(过程or状态)量:动量包含了“参与运动的物质m”与“运动速度v”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。

②__________性:这是由于速度与参考系的选择_______(有关or无关),通常以地球(即地面)为参考系。

③________(矢量or标量)性:动量的方向与____________方向一致。运算遵循______________运算法则。

【例1】 两个物体的质量之比m1:m2=1:2。

(1)若动能相等,则动量之比 p1:p2=              .

(2)若动量相等,则动能之比Ek1:Ek2=             .

2、动量的变化量:

定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称:△p= _____________为物体在该过程中的动量变化量。

•动量变化量△p是_______(标or矢)量。方向与______________相同。

•一维情况下Δp=______________    矢量运算简化为代数运算。

【例2】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?

【例3】 球的质量m=1.0kg水平抛出,已知某一过程的初、末速度的大小和方向如图所示.求动量的变化的大小和方向.

二、动量定理

从实验和生活经验我们可以发现:单个物体动量变化的原因是____________________。

以最简单的恒力作用下的直线运动 为例,推导力与动量变化之间的关系。如图16.2-2所示。

得出结论:______________________________   牛顿第二定律的最初形式:_______________

1、冲量(I)

(1)定义:一个____与其__________的_______叫做这个力在这段时间内的冲量(I)

(2)数学表达式:I=____________  单位:_________________【推导与动量单位的关系】

(3)冲量是______(过程or状态)量,是____(矢or标)量:方向与_____________一致。

(4)物理意义:力的作用对时间的积累效应。

    【对比:功的物理意义:___________________________________】

(5)如何计算多个力合力的冲量?【对比求总功的方法】

          I合=__________________________________________

或者  I合=___________________________________________

【例1】同学用与水平成θ角的大小为F的力拉讲台桌,作用时间为t,讲台桌未被拉动,则F对物体的冲量大小是         ,物体受合力的冲量为        。

【例2】 以下说法中正确的是:(     )

A、动量相同的物体,动能也相同

B、物体的动能不变,则动量也不变

C、某力F对物体不做功,则这个力的冲量就为零

D、物体所受到的合冲量为零时,其动量方向不可能变化

【例3】质量m=2kg的物体,沿倾角=300的光滑固定的斜面顶端静止滑下,斜面的长度为l=10m, g=10m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端所用的时间为t=2s。 求这一过程中:

(1)重力的冲量

(2) 支持力的冲量

(3) 合力的冲量

2、动量定理

(1)语言描述:合外力的________(各个力的________的________和)等于物体的动量变化量

(2)数学表达:______________________________

(3)对动量定理的理解【对比动能定理】

①动量定理反映了合外力冲量与动量改变量之间的因果关系,即合外力的冲量是_____,物体的动量改变是_____.

②动量定理表达式是矢量式,“=”包含了____________、____________两方面的含义.

③式中的I(Ft)应是总冲量,它可以是合力的冲量,也可以是各力冲量的矢量,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。

④动量定理具有普遍性,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,不论作用力是恒力还是变力,几个力的作用时间不论是相同还是不同,动量定理都适用,不论是宏观低速问题,还是微观高速问题,动量定理都适用。

尝试推导变力作用下的普通曲线运动:

(4)要注意的问题

①动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出,故它是牛顿第二定律的另一种形式,但是两者仍有很大区别:

(a)牛顿第二定律是一个瞬时关系式,它反映某瞬时物体所受合外力与加速度之间关系(仅当合外力为恒定不变时,a为恒量,整个过程与某瞬时是一致的);

(b)而动量定理是研究物体在合外力持续作用下,在一段时间里的累积效应,在这段时间内,物体的动量发生改变.

②应用动量定理时,应特别注意的是:动量定理的表达式是一个矢量式,使用前应先选择正方向。

③对于变力的情况,动量定理中的 F 可看成是变力在作用时间内的平均值【等效代替的思想】. 

(5)运用动量定理解决实际问题的思维步骤【对比动能定理的运用】:

①确定______________;明确____________

②对研究对象进行_________分析和_______分析。必要时画受力分析图和运动过程图;

③找出物体的初、末状态并确定相应的__________;

*④选定正方向;

⑤根据动量定理列方程求解;

⑥对结果进行必要的分析。

三、动量定理的应用

【例题1】质量为m=1.0kg的小球自由落下,经过t1=2.0s落到软垫上,与软垫的接触时间为t=1.0s,离开软垫再经过t2=1.0s上升到最高点,g=10m/s2。在小球与软垫接触的过程中:

(1)小球动量变化的大小和方向(     )

A.10kg·m/s,向下         B.20 kg·m/s,向下     

 C.30 kg·m/s,向上         D.40 kg·m/s,向上

(2)合外力对小球的冲量的大小和方向(     )

A.10N∙s,向下      B.20N∙s,向下       C.30N∙s,向上      D.40N∙s,向上

(3)软垫对小球的冲量大小和方向(     )

A.10N∙s,向下      B.20N∙s,向下       C.30N∙s,向上      D.40N∙s,向上

(4)求软垫对小球的平均作用力。

(5)设其它条件不变,将软垫换成木板,小球和木板的作用时间变为0.1s,木板对小球的平均作用力为多大?

练习1:解释现象。

                   

练习2:【动手试一试】:一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒。这是因为(       )

A. 缓慢拉动纸条时,笔帽受到冲量小    B. 缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

C. 快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小    D. 快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小

练习3:如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面的边缘上,当以速度v快速抽出纸条后(时间很短),铁块掉在地上的P点。若以2v速度抽出纸条,铁块仍离开桌面并掉在地面上,则铁块落地点为(        ) 

 A.仍在P点 

  B.在P点左边

  C.在P点右边不远处 

  D.在P点右边原水平位移的两倍处

练习4:一质量为1kg的小球沿着光滑水平面以10m/s的速度撞向竖直墙壁,之后以8m/s的速度反弹,已知小球与墙壁的作用时间为0.5s,则小球的动量变化量为______,墙壁对小球的作用力为________。

练习5:质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,取g=10m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为(      )

A.500N          B.1100N        C. 600N           D.100N

练习6:质量为1.0kg的物体从离地面5.0m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.20s,则小球对地面的平均冲力为多大?(g=10m/s2) 

练习7:一质量为2kg的物块放在粗糙的水平地面上,物块与地面之间的滑动摩擦因数为0.2,在一水平外力F=10N的作用下做加速运动,已知外力作用了2s后撤去,求物体运动的总时间?

   

【例题2】 流体柱模型

    水力采煤就是利用从高压水枪喷出来的强力水柱冲击煤层而使煤层破裂。设所用水枪的直径为d,水速为v0,水的密度为ρ,水柱垂直地冲击到竖直煤壁上后沿竖直煤壁流下,求水柱施于煤层上的冲力大小。

练习1:风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r.求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;

【例题3】利用动量定理处理F-t图像,v-t图像问题

物体静止在O处,所受合力如图所示,质量m=1kg,求12s末、20s末的速度。

练习1:水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间停下,两物体的v—t图线如图所示,已知图中的线段AB∥CD,则(          )

   A.F1的冲量大于F2的冲量     B.F1的冲量等于F2的冲量

   C.F1的冲量小于F2的冲量     D.两物体受到的摩擦力大小不等

练习2:一个静止的质点,在0~4s时间内受力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在 (         )

A.第2s末速度改变方向   B.第2s末位移改变方向

C.第4s末回到原出发点   D.第4s末运动速度为零

*练习3:跳伞运动员从2000m高处跳下,开始下落过程未打开降落伞,假设初速度为零,所受空气阻力与下落速度大小成正比,最大降落速度为vm=50m/s。运动员降落到离地面s=200m高处才打开降落伞,在1s内速度均匀减小到v1=5.0m/s,然后匀速下落到地面,试求运动员在空中运动的时间。【自行画出v-t图像】

第3节  动量守恒定律

学习目标

1、在了解系统,内力和外力的基础上,认识和理解动量守恒定律。

2、能运用牛顿第二和牛顿第三定律分析碰撞现象,导出动量守恒定律的表达式。

3、了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。

4、深刻理解动量守恒定律,练习运用动量守恒定律解决生产和生活中的问题。

5、知道求初、末动量不在一直线上的动量变化的方法。

复习填空:

1、动量:定义式______,单位________   _____(过程or状态)量____(矢or标)量

2、冲量:定义式______,单位________   _____(过程or状态)量____(矢or标)量 

3、动量定理:__________________________________________________

   数学表达_______________________________________________

冲量是___________变化的量度。

*现代物理学对力的定义:力是_______________________________

4、总结“力作用的三种效应”:

瞬时效应:_______________________________________________

对时间的累积效应:_______________________________________

对空间的累积效应:_______________________________________

一、系统   内力和外力

   阅读教材P12相关部分,回答:什么是系统?什么是内力和外力?

(1)系统____________________________________

(2)内力_____________________________________

(3)外力_______________________________________

强调:内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力。

思考:(1)在第1节的实验中,气垫导轨上,两个滑块发生碰撞,在碰撞过程中,两个滑块分别受到哪些作用力? 以两个滑块组成的系统,区分哪些力是内力是外力?

(2)在气垫导轨上的两个滑块在相互作用后,动量的矢量和为什么不变?

【问题研究1】一质量为M的木板放在光滑水平地面上,一质量为m的物块以初速度v0滑上长木板,两者之间的滑动摩擦力为f,经过了时间t,木块速度变为v1,木板速度变为v2

对木板列动量定理_____________________________

对物块列动量动理_____________________________

以上两个方程相加能得到什么?_____________________________________

【问题研究2】一质量为M的木板放在粗糙水平地面上,一质量为m的物块以初速度v0滑上长木板,两者之间的滑动摩擦力为f1,木板和地面之间的滑动摩擦力为f2,且f1>f2。经过了时间t,木块速度变为v1,木板速度变为v2

对木板列动量定理_______________

对物块列动量动理____________________

以上两个方程相加能得到什么?____________________________________

【问题研究3】一质量为M的木板放在光滑水平地面上,一质量为m的物块以初速度v0滑上长木板,两者之间的滑动摩擦力为f,并最终达到了共同速度v共,此过程中木板的位移为s1,木块的位移为s2,相对位移为d。

对木板列动能定理:_____________________

对物块列动能定理:_____________________

以上两个方程相加能得到什么?________________________________________-

二、动量守恒定律

注意:动量守恒定律并不是由牛顿运动定律导出的,它是一个独立的实验定律,是“经过几代物理学家在实验上和理论上的分析、探索与争论,人们在18世纪形成的共识”

1.文字表述:一个系统___________________或_________________________________,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。

2.数学表达:_________________________________________

            

3.动量守恒定律的适用范围:

牛顿运动定律从___________的角度反映物体间的相互作用;

动量守恒定律从___________的角度描述物体间的相互作用。

动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。

现代物理学两个最基本的普适原理:_______________________、_____________________

4.对定律的理解:

研究对象:相互作用的___________;

同时性:等式两边分别对应两个确定_________,每一状态下各物体的动量是_______的.

矢量性:系统的总动量__________保持不变;

相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物)

三、动量守恒定律的应用

1.动量守恒定律的守恒条件——在满足下列条件之一时,系统的动量守恒:

(1)_________________或_________________________,系统的总动量守恒。

——理想守恒

(2)系统的内力___________________外力,可忽略外力,系统的总动量守恒。

——近似守恒

(3)系统在__________________满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒。——单方向守恒

2.应用动量守恒解决问题的一般思维步骤:

(1)确定要研究的系统(系统由哪些物体构成),明确研究过程。

(2)守恒条件判断:理想守恒or近似守恒or单方向守恒

(3)根据需要,规定合适的正方向。

(4)列出动量守恒的表达式,【经常需要结合动能定理、机械能守恒定律等功能关系】进行解答。

(5)*检验结果的是否符合实际。

【例题1】如图所示的装置中,木块B与水平面间接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起做为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(       )

A.动量守恒,机械能守恒

B.动量不守恒,机械能不守恒

C.动量守恒,机械能不守恒

D.动量不守恒,机械能守恒

【练习】. 光滑水平面上A、B两小车中有一弹簧(如图),用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将两小车及弹簧看作系统,下面的说法正确的是:(      )

A. 先放B车,后释放A车,则系统的动量不守恒而机械能守恒

B. 先放A车,后释放B车,则系统的动量守恒而机械能不守恒

C. 先放A车,后用手推动B车,则系统的动量不守恒,机械能也不守恒

D. 若同时放开两手,则A、B两车的总动量为零

【例题2】在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s 的速度运动,碰上一辆 m2= 2.2×104kg 的静止的货车,它们碰撞后接合在一起继续运动,求运动的速度?

【练习】 一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点速度的大小为v,方向如图所示,导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着v的反方向飞去, 速度的大小为v1, 求炸裂后另一块的速度?

【例题3】如图,一物块静止释放,沿着一斜劈下滑,如果一切光滑,判断物块和斜劈构成的系统动量守恒是否守恒。

                                                          【视频单方向守恒】

【练习1】如图,一总质量为M的炮放在光滑的水平面上,炮身与水平面的夹角为θ,现炮将一质量为m的炮弹沿炮身方向发射,已知发射速度为v,求发射后炮身的后撤速度?

                                                            【视屏蒸汽炮车】 

【练习2】如图所示,质量为M的光滑圆槽A静止在光滑的水平面上,在圆槽右侧顶点有一质量为m的小球B,B由顶点自由滑下,小球滑到圆槽左侧最高点时,圆槽的速度(    )

A.0             B.向左       

 C.向右          D.无法确定

*已知圆槽半径为R,求小球第一次滑到最低点时,圆槽和小球的速度分别是多少?

【例题4】两艘质量皆为M的小船甲和乙停在平静的水面上,水的阻力不计,质量为m的小明站在甲船头而相对于甲船静止。现该小明相对于水面以v0的水平速度跳离甲船头,问:

(1)此后两船的速度分别为多少?

(2)如果小明从甲船跳往乙船,又从乙船跳回甲船,就这样折腾了n次,最后小明停在了甲船,此时甲、乙两船的速度大小之比为多大?

【练习1】甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车的总质量共为M=30kg,乙和他的冰车的总质量也是30kg.游戏时,甲推着一质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行.乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免和乙相碰?

【练习2】.如图所示在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA=500g,mB=300g,一质量mC=80g的小铜块C可看作质点以v0=25m/s的水平初速度开始在A表面滑动,由于C与A、B间有摩擦,铜块C最后停在B上,B和C一起以2.5m/s的速度共同前进,求:(1)木块A的最后速度;(2)C在离开A时的速度。

第4节  碰撞

学习目标

1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。

2.了解对心碰撞与非对心碰撞.

3.了解微观粒子的散射。

4.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解。能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。

复习填空:

1、动量定理:________________________________________________

2、动量守恒的条件:

   ①____________________________________________________——理想守恒

②____________________________________________________——近似守恒

③____________________________________________________——单方向守恒

一、碰撞现象:

1、生活中的碰撞:

             

                 

2、物理意义上的碰撞:

两个物体发生相互作用,作用力极大(远远大于外力),作用时间极短,碰撞过程位移极小(一般可忽略)。 

约定:关于“碰撞前”和“碰撞后”的含义

    碰撞前的动量是指即将发生碰撞那一时刻的动量,而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量;碰撞后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量,而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量。

由动量守恒条件可知,碰撞过程满足______________________________。

问题研究——碰撞过程的机械能是否也守恒?

情景1、第1节实验中,质量相等的滑块,滑块1以速度v与静止的滑块2发生碰撞,碰撞接触部分为弹簧时,碰后滑块1静止,滑块2运动。求:碰后滑块2运动的速度。计算此碰撞过程机械能是否守恒?【碰撞球演示视频】

情景2、第1节实验中,质量相等的滑块,滑块1以速度v与静止的滑块2发生碰撞,碰撞接触部分为尼龙粘扣时,碰后滑块1和滑块2粘连在一起。求:碰后两滑块的速度。计算此碰撞过程机械能是否守恒?

二、弹性碰撞与非弹性碰撞:

弹性碰撞:碰撞过程发生弹性形变,碰撞前后,系统没有能量损失,系统机械能__________。

非弹性碰撞:碰撞过程中物体发生非弹性形变,伴随着会有发热、发声。系统能量_________,系统机械能______________。现实中的大部分碰撞都是非完全弹性碰撞。

一种特殊的非弹性碰撞——完全非弹性碰撞:碰后两物体________________,这类碰撞机械能__________________。

【气球模拟演示】

三、对心碰撞和非对心碰撞:

  1、对心碰撞:_________________________________________________,也即一维碰撞。

2、非对心碰撞:________________________________________________________

完成课本P20,“思考与讨论”。

四、散射:

阅读教材相关部分。

近代物理学中,经常遇到微观粒子间的碰撞是___________碰撞。

【例题1】以一维弹性碰撞为例,研究碰后物体的速度。

    如图所示,在光滑的水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰。求两球碰撞后的速度v1’、v2′ ?

【请记住计算的结果——很重要!】

思考:试分析两球碰撞后的速度v1’、v2’与它们质量间的关系。

     1°m1=m2:_____________________________________________________

2°m1>m2:_____________________________________________________

   若m1>>m2:_____________________________________________________

3°m1    若m1< *【拓展】如图所示,在光滑的水平面上质量为m1的小球以速度v10与质量为m2速度为v20发生弹性正碰。求两球碰撞后的速度v1、v2?

列出方程:由____________________,_______________________________________

          由____________________,_______________________________________



了解:当e=1时,碰撞属于________________碰撞;

当e=0时,碰撞属于________________碰撞;

当0≤e<1>

求解结果:,

讨论结果:

1°如果m1= m2时,碰后情况如何?_____________________________________【记住】

2°若v20=0,结果又如何?

【例题2】在光滑的水平面上,一质量为m1的小球以初速度v1撞向质量为m2的静止小球,已知碰撞为对心碰撞,且碰撞是完全非弹性的,求:(1)两球的共同速度为多大?(2)碰撞前后损失的机械能是多少?

【尝试证明:一动碰一静的完全非弹性碰撞,机械能损失最大】

*【思考】在光滑的水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生正碰。根据对不同类型碰撞过程的分析,你是否能得到碰后两物体末速度v1′和v2′的取值范围?【尝试证明】

练习——中子的发现:历史上查德威克通过测量中子质量而发现中子。1930年,他利用放射性物质中产生的α粒子轰击金属铍时,产生了一种看不见的、贯穿力极强的不带电未知粒子。该未知粒子跟静止的氢核正碰,

沪科版高中化学高二下册-12.1:《杜康酿酒话乙醇—乙醇》教案

沪科版高中化学高二下册-12.1:《杜康酿酒话乙醇—乙醇》教案,杜康酿酒话乙醇,莲山课件.

测出碰撞后氢核速度是3.3×107m/s,若该未知粒子以相同的速度跟静止的氮核正碰,测出碰撞后氮核速度是4.7×106m/s,已知氢核质量为mH,氮核质量是14mH,假定上述碰撞是弹性碰撞,求未知粒子的质量是氢核质量多少倍?

*【例题3】两个小球 A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别为 0.4kg、0.2kg,A的速度va=3 m/s(设为正),B的速度为vb= -3 m/s,则它们对心碰撞后A、B的速度分别为(          )

A. 均为1m/s        B. -2m/s,7m/s      C. 2m/s, -1m/s       D. -1m/s,5m/s 

总结——合理性碰撞的三原则:

    1、动量:________________________________________

2、能量:________________________________________

3、空间合理性:__________________________________

【练习1】如图所示,在光滑水平面上,动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量大小分别记为E2、p2,则必有 (      )

A. E1    B. p1 E0
   D. p2>p0

【练习2】 质量不等的A、B两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量为5kgm/s,B球的动量为7kgm/s。当A球追上B球时发生碰撞后A、B两球动量的可能值为(      )

A.  pA’= 6kgm/s, pB’= 6kgm/s       B.  pA’= 3kgm/s,pB’= 9kgm/s

C.  pA’= -2kgm/s, pB’= 14kgm/s      D.  pA’= -5kgm/s,pB’= 17kgm/s

*【练习3】动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么? 

【练习4】.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的s-t(位移—时间)图象。已知m1=0.1 kg。由此可以判断(     )

A.碰前m2静止,m1向右运动 

B.碰后m2和m1都向右运动 

C.m2=0.3kg 

D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

【例题4】如图所示,物块1和物块2放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2。物块2的左端固定一个轻弹簧,物块1以速度v0冲向物块2。(1)分析什么时候,系统的弹性势能最大?最大弹性势能为多大?(2)最终两个物块的速度分别为多大?

【练习】弹簧双振子模型:

    一轻弹簧两端分别固定质量为m1和m2的两个小球,整体放在光滑的水平面上,某时刻弹簧处于原长,且小球m1以初速度v0向右运动。

(1)分析弹簧什么时候最短,什么时候最长?

(2)比较弹簧最长时的伸长量和最短时的压缩量哪个更大一些?

(3)第一次弹簧恢复原长时,两个小球的速度各是多大?

第5节  反冲运动 火箭

学习目标

(1)通过实验和事实经验,认识反冲运动,能举出几个反冲运动的实例。

(2)结合动量守恒定律对反冲现象做出解释:进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。

(3)知道火箭的飞行原理和主要用途,了解我国的航空、航天事业的巨大成就。

复习填空:

1、动量定理:________________________________________________

2、动量守恒的条件:

   ①____________________________________________________——理想守恒

②____________________________________________________——近似守恒

③____________________________________________________——单方向守恒

3、碰撞合理性的三原则:

   ①动量:________________________________________

②能量:________________________________________

③空间合理性:__________________________________

现象观察:【视频2】【气球演示】

反冲运动定义:

    如果一个静止的物体在__________的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动 ,另一部分向_________________运动的现象叫反冲运动。

被分离的一部分物体可以是高速喷射出的_______、______,也可以是被弹出的______.

反冲运动的特点:反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处,相互作用力的内力常为变力,且作用力_________________:

 (1)在反冲现象中,如果系统所受的合外力为0,系统______________________;

(2)反冲运动中如果内力__________外力的情况,可以认为反冲运动中系统____________

反冲运动的应用:

    火箭、喷气式飞机、反击式水轮机、灌溉喷水等

反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米,质量110吨,最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。

【视频】

【练习1】一静止的质量为M的原子核,以相对地的速度v放射出一质量为m的粒子后,原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为____________________

【练习2】第1节的实验中,两滑块之间挤压橡皮经,静止弹开,也是一种反冲现象。以两滑块为系统(包含橡皮筋),问:

(1)两边同时撒手,弹开后系统总动量为______________

(2)滑块1先撒手,另一边滑块2还未撒手,此过程系统动量守恒吗?机械能守恒吗?

另一边滑块2也撒手弹开后,系统总动量为零吗?

(3)为了保证两滑块弹开过程中动量守恒,请对实验提出改进方案。

【练习3】完成课本P23,“思考与讨论”。

火箭:

火箭的工作原理、构造、工作过程、决定最大飞行速度的因素(喷气速度、质量比)

当火箭推进剂燃烧时,从尾部喷出的高温高压气体具有很大的动量,火箭获得大小相等、方向相反的_________,因而发生连续的反冲现象,随着推进剂的燃烧消耗,火箭的质量逐渐减小,加速度不断增大,当推进剂燃尽时,火箭即以获得的速度沿着预定的轨道在空间飞行。

问题的提出:

那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢? 

【例题1】假设火箭发射前的总质量为M,燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气对地的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大? 

对计算结果的讨论:

(1)喷气速度v:v越大,火箭获得的速度___________。现代火箭的喷气速度在2000~4000m/s之间。

(2)M/m:比值越大,火箭获得的速度越___________。M/m指的是火箭起飞时的质量与火箭除去燃料外的壳体质量之比,叫做火箭的_______________,这个参数一般在6~10。

【练习1】总质量为M的火箭竖直向上发射,每次喷出气体的质量为m,速度均为v,则:

(1)喷出1次气体后,火箭获得速度的大小是多大?

(2)喷出2次气体后,火箭获得多大的速度?

(3)若1秒内火箭喷出n次气体,那么1秒末火箭的速度是多大?

【练习2】人站在平板车上,与车一起以v0= 2m/s的速度沿平直轨道匀速运动。已知车的质量为 250kg,人的质量为50kg。

(1)某时人以v=4m/s的对地速度沿车的运动方向水平跃出,求人跃出瞬间车的速度是多大?

(2)若人以u =4m/s的相对于车的速度沿车的运动方向水平跃出,则人跃出瞬间车的速度是多大?

【例题2】人船模型:

静止在水面上的小船长为L,质量为M,在船的最右端站有一质量为m的人,不计水的阻力,当人从最右端走到最左端的过程中,小船移动的距离是多大?

【练习1】一只小船静止在湖面上,一个人从小船的一端走到另一端(不计水的阻力),以下说法中正确的是:(    )

A.人在小船上行走,人对船作用的冲量比船对人作用的冲量小,所以人向前运动得快,船后退得慢;

B.人在船上行走时,人的质量比船小,它们所受冲量的大小是相等的,所以人向前运动得快,船后退得慢;

C.当人停止走动时,因船的惯性大,所以船将会继续后退;

D.当人停止走动时,因总动量任何时刻都守恒,所以船也停止后退.

【练习2】如图所示,载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m,若人沿绳子滑到地面,则绳梯至少为多长?

实验:验证动量守恒定律

【实验目的】  利用平抛运动   验证动量守恒定律

【实验原理】  一个质量较大的小球从斜槽滚下来,跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。由于两小球下落的高度相同,所以它们的飞行时间__________,那么小球飞出的水平距离与它的水平速度成________________。

因此,只要分别测出两小球的质量m1、m2,和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1,以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离s1’和s2’。若________在实验误差允许范围内与_____________________相等,就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。

【实验器材】碰撞实验器(斜槽、重锤线),两个半径相等而质量不等的小球,白纸,复写纸,天平和砝码,刻度尺,游标卡尺(选用),圆规。

【实验步骤】【观看演示视频】

1.用天平测出两个小球A、B的质量分别m1、m2。【若碰撞时B放在支柱上,需要用游标卡尺测量球的直径为d】

2.安装好实验装置,将斜槽固定在铁架台或桌边,并使斜槽末端点的切线水平。

3.在水平地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸。

4.在白纸上记下重锤线所指的位置O,它表示入射球A碰前的位置。

5.先不放被碰小球B,让入射球A从斜槽上同一高度处由静止开始滚下,重复10次,用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射球A不碰B时的落地点的平均位置P【建议碰完后再画圆找P点】。

6.把被碰球B放在轨道末端(或放在轨道末端前的支柱上),确保入射球A运动到轨道末端时恰好与靶球B接触而发生正碰。

7.再让入射小球A从同一高度处由静止开始滚下,使两球发生正碰,重复10次,仿步骤5求出入射小球的落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。

8.过O、N作一直线,用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度。

9.分别算出_____________与___________________(若碰撞时B球放在支柱上,A与B的平抛起始点不一样,B被碰后的水平位移为______________)的值,看在实验误差允许的范围内它们是否相等。

【注意事项】

1.为了减小空气阻力的影响,应该选用_________________球

2.小球质量关系:入射球的质量应大于被碰球的质量。(否则会反弹)

        推理证明:实验所用小球接近于弹性碰撞。

3.轨道末端水平。检查的方法是____________________________________

4.每次入射小球从斜槽上_________________由_______________滚下

5.白纸铺好后_________________移动,白纸上必须记录平抛的初始位置。

6、配合好,要手疾眼快,第一次弹起时立刻把小球抓住。(小球落到桌面上会反复弹几次,落在纸上无法分辨)

7、斜槽轨道是否必须光滑?_______________________________ 

实验数据记录与处理:

主动球A质量m1=         g,被动球B质量m2=           g

碰撞前(不放玻璃球)主动球:平抛的水平位移OP=            cm

碰撞后(放玻璃球)主动球A:平抛的水平位移OM=            cm

碰撞后(放玻璃球)被动球B:平抛的水平位移ON=            cm

动量守恒表达式推导:

碰撞前m1·OP=          g·cm

碰撞后m1·OM + m2·ON=                g·cm

实验结论:                                                             。

误差分析:

如果为弹性碰撞,还应该满足关系式:                                           

练习:其他实验方案:

某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧(弹簧与两物体不连接),如图所示,将这一系统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒。

⑴该同学还必须有的器材是:

____   _______________________。

⑵需要直接测量的数据是:

_____                       ________________________。

⑶用所得数据验证动量守恒的关系式为:

______________                                        ____________。

验证动量守恒实验   巩固练习

1、如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图

(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则(    )

A.m1> m2
r1> r2          B.m1> m2
r1< r2> C.m1> m2
r1=r2
    D.m1< m2> r1=r2


(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是____________。(填下列对应的字母)

A.刻度尺
B.游标卡尺
C.天平
D.弹簧秤
E.秒表

(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)_______     _________成立,即表示碰撞中动量守恒。

2、某同学用图甲所示的装置来验证动量守恒定律。图中PQ为斜槽,QR为水平槽。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重得上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从位置G由静止滚下,和b球碰撞后,a、b球分别在记录纸留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。

(1)确定小球的平均落点的方法是:                                          。

(2)图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,b球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在平面,米尺的零刻点与O点对齐。则撞后b球的水平射程应为           cm。

(3)未放b球时a球落在图中      位置;放b球发生碰撞后a球落在图中      位置,b球落在图中      位置。

(4)已知两球的质量分别m1、 m2为利用测量的数据判断碰撞中的动量守恒,判断的依据是看            和                            在误差允许的范围内是否相等。

3、碰撞的恢复系数的定义为 ,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1> 实验步骤如下:

安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O。

第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。

第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。

上述实验中,

①P点是                        平均位置,M点是                          平均位置,N点是                           平均位置。

②写出用测量量表示的恢复系数的表达式:

                                           。

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?

                                    

4、某同学将验证动量守恒的实验进行了改装,如图所示,将水平放置的纸张改放在竖直的木板上,按原来的步骤,得到如图所示的三个落点痕迹,试分析:

未放B球时A球落在图中      位置,

放B球碰后A球落在图中      位置,

B球落在图中      位置。

O为通过球心水平方向延长线与竖直木板的交点。

已知A、B两球的质量分别为m1、 m2,如果满足关系式                                 ,就可以认为A、B碰撞过程中动量守恒。

5、某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在一个被垫块支起的斜面上有一辆小车A,斜面的倾斜程度已经调节到恰好可以使小车沿斜面做匀速运动。在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动,然后与静止在前面的小车B碰并粘在一起继续做匀速运动。在小车A的后端固定着一条纸带,通过打点计时器记录下小车A的运动情况。打点计时器接在频率为50Hz的低压交流电源上。其装置如图(甲)所示

①.打点计时器打出的一条纸带,并测量出各计数点之间的距离如图8(乙)所示,A点为运动起始的第一点,则应该选择_________段来计算A碰撞前的速度,选择_________段来计算A和B碰撞后的共同速度。(以上两段均用纸带上的字母表示)

②.若测得小车A的质量为m1=0.400kg,小车B的质量为m2=0.200kg,由以上测量结果可以得出,两小车组成的系统碰撞前的总动量p=__________________,碰撞后的总动量p′=________________。

6、如图2,用”碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量______  (填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量ml、m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM,ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________________________ (用②中测量的量表示);

若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为____________________________ (用②中测量的量表示)。

④经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´,则p1:p1´=__________:11;若碰撞结束时m2的动量为p2´,则p1´: p2´=11:_______。

实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值为____________。

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____________________cm。

*第6节  专题:动量与能量-几个典型的模型

学习目标:

1、熟悉几类动量与能量综合题目的物理模型。

2、掌握解答力学综合问题的一般思路。

解答力学问题的一般思维步骤:

1、一个对象:___________或______________

2、两面分析:__________________和______________________

3、三条路(三个观点):①________________________________

                      ②________________________________

                      ③________________________________

解答综合题目的基本策略:

1、拆分研究对象的状态,做好各状态的受力分析,明确各状态下的重要条件(特别是一些临界条件:刚、恰好等);

2、用“过程”连接“状态”,分析过程运动性质,分析“过程”的能量、动量特点,选择合适的物理概念或规律【优先选择能量、动量观点】,建立方程。

3、边读题,边审题,不断思考从现有条件可以求出什么——正向突破。

4、从问题逐步反推所需条件,步子要小,逻辑要严密——逆向思维。

5、画图是重要的审题方法,受力示意图、运动过程图。

6、经验总结:

研究对象
运动模型
适用规律及相应方法

单体
匀变速直线运动
牛顿运动定律结合运动学,或动能定理、动量定理


匀变速曲线运动
①优先考虑运动的分解策略,对分运动用牛顿定律结合运动学或动量定理;

②对合运动用动能定理


变加速运动
①研究过程用动能定理、动量定理,可结合图像,常用微积分思想;

②研究状态用牛顿运动定律

系统
系统内物体加速度相同
运动牛顿第二定律:整体法和隔离法结合运用,一般先整体后隔离


系统内物体都做匀变速运动,但加速度不同
①牛顿第二定律,隔离法,做好两物体空间关系图。②两大守恒定律


系统内各物体变加速运动
两大守恒定律

【例1】如图所示,一滑块质量为M静止于光滑的水平面上。一颗子弹质量为m,沿水平方向以速度v0射入该滑块,并留在其中,子弹射入滑块的深度为d。在子弹进入滑块到二者相对静止的过程中,滑块沿水平面移动的距离为L,子弹与滑块间的摩擦阻力大小恒定为f,则在此过程中(   )

A.二者最终的共同速度为0

B.滑块动能的增加量为fL

C.子弹动能的减少量为f(L+d)

D.系统机械能的减少量为f(L+d)

练习1.冲击摆是一种用来测量子弹速度的装置。如图,将质量为m1的沙箱用绳悬挂起来,使它只能摆动不能转动。设绳长为L,开始时沙箱静止,将质量为m2、速度为v的子弹沿沙箱能摆动的方向射入后,子弹和沙箱一起运动。现测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为α,试计算子弹入射前的速度v。

【例2】足够长的质量为M的木板放在光滑的水平面上,质量为m的滑块以速度v0从左端滑上木板,它们之间的摩擦因数为μ,求:

(1) m、M的共同速度

(2)摩擦力分别对m、M做的功

(3)m、M的位移

(4)滑块在木板上滑动的距离

(5)m减小的动能

(6)M增加的动能

(7)系统减小的机械能

(8)系统增加的内能

练习2. 如图,长木板ab的b端固定一档板,木板连同档板的质量为M=4.0kg,a、b间距离s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态。现令小物块以初速v0 =4.0m/s沿木板向前滑动,直到和档板相撞。碰撞后,小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。 

练习3. 在光滑的水平面上有两个木块A和B,mA= 0.5kg,mB=0.4kg。它们的上表面粗糙。今有一小铁块C以初速度v0=10m/s沿两木块的上表面擦过,mC=0.1kg,铁块与两木块间的动摩擦因数均为μ= 0.1,由于摩擦作用,最后C停留在B上,此时B、C的共同速度为v=1.5m/s。求:

(1)最终A的速度vA的大小;

(2)C离开A时,C的速度vC的大小;

(3)C刚好相对于B静止时,A、C相距多远?

【例3】如图所示,一辆光滑曲面小车,静止在光滑水平面上,一木块以一定的速度开始沿小车曲面上滑,小车的质量为木块质量的4倍,当小车被固定时,木块沿曲面上滑的最大高度为h,求:

(1)小木块的初速度为多大? 

(2)若小车不被固定,则木块沿曲面可上滑的最大高度为多大?

(3)上问中小车对滑块做的功

(4)分离后速度各多大?

【例4】如图,在光滑水平面上有两块木块A和B,质量均为m,B的左侧固定一轻质弹簧.开始时B静止,A以初速度v0向右运动与弹簧接触,则在相互作用的过程中(    )  

A.任意时刻,A、B系统的总动量应守恒

B.任意时刻,A、B系统的总动能恒定不变

C.当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度

D.当弹簧恢复到原长时,A与B具有相同的速度 

练习4. 如图, 一轻弹簧将木块A 、B相连, 置于光滑水平面上, 使A紧靠墙壁。已知两木块的质量分别为mA=1.0kg , mB=2.0kg。现用水平外力F 向左推B压缩弹簧, 然后突然撤去外力F, 测得木块B在以后的运动中所能达到的最大速度为3.0 m/s。求:

(1)推力F压缩弹簧时所做的功是多少?              

(2)在A离开墙壁后的运动过程中弹簧所具有的最大弹性势能是多少?

练习5. 如图所示,长木板静止在光滑的水平面上,长木板的左端固定一个档板,档板上固定一个长度为L的轻质弹簧,长木板与档板的总质量为M,在木板的右端有一质量为m的铁块。现给铁块一个水平向左的初速度v0,铁块向左滑行并与轻弹簧相碰,碰后返回恰好停在长木板的右端。根据以上条件可以求出的物理量是  (       )

    A. 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能

    B. 弹簧被压缩的最大长度

    C. 长木板运动速度的最大值

    D. 铁块与长木板间的动摩擦因数 

【例5】 在光滑的水平面上,B、C两物块用弹簧连接,A物块以速度v0向B运动发生正碰并与B结合在一起.已知三物块的质量都是m.求

(1)弹簧的最大弹性势能;

(2)碰后小球C的最大速度。

四年级下册英语导学案 :Unit 2 Smell and taste 沪教牛津版(深圳用)(含答案)

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