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1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 碰撞現(xiàn)象教學(xué)案3 新人教版選修3-5 一、導(dǎo)（本節(jié)課的重、難點(diǎn)） 1、掌握碰撞現(xiàn)象中的動(dòng)量守恒的分析步驟與方法 2、掌握碰撞現(xiàn)象中的能量的分析步驟與方法 3、理解兩小球碰撞模型、滑塊木板模型、子彈木塊模型 二、思（自學(xué)深思要掌握的知識(shí)點(diǎn)） 1、如何分析碰撞中動(dòng)量守恒？ 2、如何分析碰撞中動(dòng)能守恒或動(dòng)能的損失？ 3、如何在滑塊木板模型及子彈木塊模型中分析動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系？ 三、議（小組合作共同學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)） 例1、如圖所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距L=1.0m。物塊A以速度vＯ=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B立刻牢

2、固地粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度v=2.0m/s。已知A和B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45。（設(shè)碰撞時(shí)間很短，A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，取10m/s2） （i）計(jì)算與C碰撞前瞬間AB的速度； （ii）根據(jù)AB與C的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運(yùn)動(dòng)方向。 例2、如圖所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質(zhì)量M= 40kg小車B靜止于軌道右側(cè)，其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個(gè)質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下，沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相

3、對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng).若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m，物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)，（取g=10m/s2）求： ①從物體沖上小車到與小車相對(duì)靜止所用的時(shí)間； ②物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離. v0 PA QB 例3、質(zhì)量為2kg的足夠長(zhǎng)平板車Q上表面水平，原來靜止在光滑水平面上，平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為2kg的物體P，一顆質(zhì)量為0.01kg的子彈以700m/s的速度水平瞬間射穿P后，速度變?yōu)?00m/s，若P、Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則 A． 由于P、Q之間不光滑，子彈瞬間射穿P的過程，子彈和物體P組成的系

4、統(tǒng)，動(dòng)量不守恒 B． 子彈瞬間射穿P的過程，子彈和物體P組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，能量守恒 C． 子彈瞬間射穿P的過程，子彈和物體P組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，能量不守恒 D． 子彈瞬間射穿P后，P的速度為3m/s 例4、質(zhì)量為m=1kg的小木塊（可看成質(zhì)點(diǎn)），放在質(zhì)量為M=5kg的長(zhǎng)木板的左端，如圖所示．長(zhǎng)木板放在光滑的水平桌面上．小木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度l=2m．系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使小木塊從長(zhǎng)木板右端脫離出來，可采取下列兩種方法：（g取10m/s2） （1）給小木塊施加水平向右的恒定外力F，F(xiàn)作用時(shí)間t=2s．則F至少是多大？ （2）給小木塊一個(gè)水平向右

5、的沖量I，則沖量I至少是多大？ 四、展（學(xué)生展示、質(zhì)疑、挑戰(zhàn)、糾錯(cuò)、補(bǔ)充） 五、評(píng)（教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理形成網(wǎng)絡(luò)） 六、檢（檢測(cè)反饋） 1、如題圖所示，半徑為R的光滑圓形管道固定在豎直面內(nèi)．直徑略小于管道內(nèi)徑可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B質(zhì)量分別為mA、mB，A球從管道最高處由靜止開始沿管道下滑，與靜止于管道最低處的B球相碰，碰后A、B球均能剛好達(dá)到與管道圓心O等高處。 （1）求A球與B球碰撞前的速度和碰撞后B球的速度； （2）若已知mB =m，求兩小球質(zhì)量比值和碰撞過程中損失的機(jī)械能。 2、在軍事訓(xùn)練中，一戰(zhàn)士從岸上以2m

6、/s的速度跳到一條向他緩緩飄來、速度是0.5m/s的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，已知戰(zhàn)士質(zhì)量為60kg，小船的質(zhì)量是140kg，該戰(zhàn)士上船后又跑了幾步，最終停在船上，不計(jì)水的阻力，則 A．戰(zhàn)士跳到小船到最終停在船上的過程，戰(zhàn)士和小船的總動(dòng)量守恒 B．戰(zhàn)士跳到小船到最終停在船上的過程，戰(zhàn)士和小船的總機(jī)械能守恒 C．戰(zhàn)士最終停在船上后速度為零 D．戰(zhàn)士跳到小船到最終停在船上的過程動(dòng)量變化大小為105kg.m/s 3、如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（

7、 ） 圖8 h A．在下滑過程中，物塊的機(jī)械能守恒 B．在下滑過程中，物塊和槽的動(dòng)量守恒 C．物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn)處 圖17 d A B θ 5、如圖17所示，在傾角θ＝30o的斜面上放置一段凹槽B，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，槽內(nèi)靠近右側(cè)壁處有一小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))，它到凹槽左側(cè)壁的距離d＝0.10m。A、B的質(zhì)量都為m=2.0kg，B與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)A、B之間的摩擦，斜面足夠長(zhǎng)?，F(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B，經(jīng)過一段時(shí)間，A與B的側(cè)壁發(fā)生碰撞

8、，碰撞過程不計(jì)機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間極短。取g=10m/s2。求： （1）物塊A和凹槽B的加速度分別是多大； （2）物塊A與凹槽B的左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間A、B的速度大??； （3）從初始位置到物塊A與凹槽B的左側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小。 6、如圖所示，裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量 M=2kg的小物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶始終以v=2m/s 的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶

9、之間的摩擦因數(shù)μ=0.2，l=1.0m。設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài)。取g=10m/s2。 （1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前速度大小； （2）通過計(jì)算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊曲面上？ （3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定，而當(dāng)他們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度大小。 A ⊙ ⊙ B h l u=2m/s 設(shè)物塊B在傳送帶上滑動(dòng)過程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為a 7、如圖所示，一平板小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量均為m的物體A、B分別以2v和v的初速度、沿同一直線同時(shí)從小車兩端相向水平滑上小車．設(shè)兩物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，小車質(zhì)量也為m，最終物體A、B都停在小車上（若A、B相碰，碰后一定粘在一起）．求： （1）最終小車的速度大小是多少，方向怎樣？（2）要想使物體A、B不相碰，平板車的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？ （3）接（2）問，求平板車達(dá)到（1）問最終速度前的位移？