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知识点 57:应用三大观点解决滑块与圆弧等反冲问题
【知识点的理解与运用】
1.解动力学问题的三种观点:
①动力学的方法:运用牛顿运动定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运动问题.
②能量方法:用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题.
③动量方法:用动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题.
2.力学规律的选用原则
①如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律.
②研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间的问
题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题.
③若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用动量守恒定律和能量守恒
定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件.
④在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律,系统克服摩擦力所做的总功等于系统
机械能的减少量,即转变为系统内能的量.
⑤在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统
机械能与其他形式能量之间的转换.这种问题由于作用时间都极短,因此用动量守恒定律
去解决.
3.反冲问题的特点及处理方法:
①反冲是物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。
②反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。
③反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加
考点一:滑块与圆弧反冲模型
题型一:滑块与圆弧反冲模型
【典例1基础题】如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在
光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,
则( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
题型二:滑块与圆弧长轨道反冲模型
【典例2基础题】如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径
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学科网(北京)股份有限公司为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一
竖直平面内.将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速度释放,物块沿轨道滑行至轨
道末端C处恰好没有滑出.已知重力加速度为g,小物块与BC部分的动摩擦因数为μ,空
气阻力可忽略不计.关于物块从 A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是(
)
A.小车和物块构成的系统动量守恒
B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零
C.物块的最大速度为
D.小车发生的位移为(R+)
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