高三物理动量守恒 多物体 多阶段运动问题.docx

高三物理动量守恒 多物体 多阶段运动问题
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高三物理动量守恒 多物体 多阶段运动问题
－－－碰撞模型
班级:___________姓名：____________座号：___________
一、复****回顾
1、画出碰撞模型的思维导图
2、“一动碰一静”完全弹性碰撞碰后速度的推导过程
3、试证明完全非弹性碰撞动能损失最大
例1．（多选）如图所示,两个完全相同的小球A、,则B球被碰后第一次速度为零时的高度可能是 ( )
A． L/2 B． L/4 C． L/8 D． L/10
变式1．高空杂技表演中，固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员，他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下，在最低点相拥后，恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为M、m，女演员的出发点与最低点的高度差为，重力加速度为g，不计空气阻力，男、女演员均视为质点。
（1）求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小。
（2）若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下，到达最低点时男演员推开女演员，为了使女演员恰能回到其最初出发点，男演员应对女演员做多少功？
解（1）女演员 下摆到最低点过程：
在最低点时：
联立,得：
根据牛顿第三定律:
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（2）男演员 下摆到最低点过程：
男、女演员 在最低点时：
他们上摆又下摆到最低点过程：
在最低点时，男演员对女演员做功：
女演员，恰好摆回初发点过程：
联立，得：
变式2．如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂．现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞．在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场．已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处．求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°．
例二．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个14弧形凹槽
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OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度υ0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是
A． 当υ0=2gR时，小球能到达B点
B． 如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上
C． 当υ0=2gR时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大
D． 如果凹槽质量M大于小球质量m，小球在返回A点时速度水平向左
过程
受力
运动（速度变化）
能量变化
动量变化
小球上升
m
水平
竖直
水平
竖直
M
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最高点时
回到A点
这个例题中，你还能提出什么物理问题，并解答：
变式1．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A． 小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置
B． 小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零
C． 小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化
D． 车上曲面的竖直高度不会大于v24g
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变式2．如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h= m（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。（i）求斜面体的质量；（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？
例三．(多选)光滑水平面上的三个小球a、b、c的质量均为m,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,,下列说法正确的是 (　　)
A． 三个小球与弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
B． 三个小球与弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
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C． 当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大
D． 当弹簧第一次恢复原长时,小球c的速度一定最大,球b此时的速度方向一定水