高三物理第7次上课教案力学和运动学综合复习

1个性化教学辅导教案学科：物理任课教师：rockfish授课时间：2013年月日(星期)10:00~12:00姓名年级高三性别男教学课题力学运动学综合复习教学目标熟练掌握力学、运动学的公式和定理，培养学生的分类讨论能力。重点难点熟练掌握分类讨论的方法，重点培养学生的分析能力和解题能力以及综合应用能力。课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议_______________________________第7次课第7讲力学运动学综合复习1．（广州）如图，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x。与滑块B（可视为质点）相连的细线一端固定在O点．水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度，当B到达最低点时，细线恰好被拉断，B从A右端的上表面水平滑入．A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B之间动摩擦因数为μ；细线长为L、能承受的最大拉力为B重力的5倍；A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g。（1）求B的初速度大小v0和细线被拉断瞬间B的速度大小v1；（2）A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件；（3）x在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间的速度。1．解析：（1）滑块B从释放到最低点，机械能守恒，有：22011122mvmgLmv……①在最低点，由牛顿运动定律：21mvTmgL……②又：mgT5…③，联立①②③得：gLv20，12vgL评分说明：①②③以及两个结果正确各给1分，共5分（2）设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和vB，由动量守恒：ABmvmvmv21……④若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足BAmvmv2…⑤，对A应用动能定理：2221Amvmgx…⑥联立④⑤⑥解得：4Lx，……⑦，即A与台阶只能碰撞一次的条件是：4Lx评分说明：④⑤⑥⑦以及结果正确各给1分，共5分（3）设x=0x时，A左端到台阶板前瞬间，A、B恰好达到共同速度ABv，由动量守恒：ABv)mm(mv21…⑧对A应用动能定理：20221ABmvμmgx……⑨，联立⑧⑨得：940Lx……⑩台阶Lv0v1ABxOB2(i)当0xx即49Lx时，AB共速后A与挡板碰撞。由⑧可得A与台阶碰撞前瞬间的速度：32311gLvvvABA……⑩(ii)当40Lxx即494LxL时，AB共速前A就与台阶碰撞，对A应用动能定理：22221Amvmgx……○11，A与台阶碰撞前瞬间的速度：gxvA2……○12评分说明：⑧⑨⑩各1分；（i）中的条件1分，结论1分；（ii）中条件1分，○11○12各1分。2．（茂名）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑。质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；（2）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值。2．解：（1）滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有mv0=(m+M)v1（2分）代入数据解得v1=4m/s（1分）设滑块与小车的相对位移为L1，由系统能量守恒定律，有μmgL1=220111()22mvmMv(2分）代入数据解得L1=3m（1分）设与滑块相对静止时小车的位移为S1，根据动能定理，有μmgS1=21102Mv（2分）代入数据解得S1=2m（1分）因L1＜L，S1＜S，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s（1分）（2）滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s，位移为L2=L－L1=1m的匀减速运动，然后滑上圆轨道的最低点P。若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，临界条件为mg=m2vR（1分）根据动能定理，有－μmgL2－22111222mgRmvmv（2分），①②联立并代入数据解得R=0.24m（1分）若滑块恰好滑至14圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。根据动能定理，有－μmgL2－（2分），代入数据解得R=0.6m（1分）综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足R≤0.24m或R≥0.6m（1分）3．（18分）如图所示，质量为mA=2kg的木板A静止放在光滑水平面上，一质量为mB=1kg的小物块B从固定在地面上的光滑弧形轨道距木板A上表面某一高H处由静止开始滑下，以某一初速度v0滑上A的左端，当A向右运动的位移为L=0.5m时，B的速度为vB=4m/s，此时A的右端与固定竖直挡板相距x，已3知木板A足够长（保证B始终不从A上滑出），A与挡板碰撞无机械能损失，A、B之间动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2（1）求B滑上A的左端时的初速度值v0及静止滑下时距木板A上表面的高度H；（2）当x满足什么条件时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞。3．解：（1）假设B的速度从v0减为vB=4m/s时，A一直加速到vA，以A为研究对象，由动能定理212BAAmgLmv...①（2分），代入数据解得vA=1m/svB，故假设成立（未进行此项判断扣2分）（2分）在A向右运动位移L=0.5m的过程中，A、B系统动量守恒：0BAABBmvmvmv②（2分）联立①②解得v0=6m/s（1分）B下滑过程中机械能守恒gHmvmBB2021（2分），解得H=1.8m（1分）（2）设A、B与挡板碰前瞬间的速度分别为vA1、vB1，由动量守恒定律011BAABBmvmvmv...③（2分）以A为研究对象，由动能定理211()2BAAmgLxmv...④（2分）由于A与挡板碰撞无机械能损失，故A与挡板碰后瞬间的速度大小为1Av，碰后系统总动量不再向右时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞，即11AABBmvmv....⑤（2分），联立③④⑤解得x0.625m...（2分）4．（肇庆）如下图（甲）所示，质量分别为m=1kg、M=2kg的A、B两个小物块，用轻弹簧相连而静止在光滑水平面上，在A的左侧某处另有一质量也为m=1kg的小物块C，以v0=4m/s的速度正对A向右做匀速直线运动，一旦与A接触就将黏合在一起运动（黏合时间极短）。若在C与A接触前，瞬间使A获得一初速度vA0，并从此时刻开始计时，规定向右为正方向，A的速度随时间变化的图象如图（乙）所示（此图象仅限C与A接触前），弹簧始终未超出弹性限度，vA0=6m/s。求：（1）在C与A接触前，当A的速度分别为6m/s、2m/s、-2m/s时，求对应状态下B的速度，并据此在图（乙）中粗略画出B的速度随时间变化的图象（要求画出IT时间内）.（2）当A的速度为vA时C与A接触，在接触后的运动过程中弹簧的弹性势能为Ep，当vA取何值时，Ep有最大值？试求出Ep的最大值.4．（18分）解：（1）由动量守恒定律可得：mvA0=mvA+MvB①（2分）由①式可得：)(0AABvvMmv②代入vA=6m/s、2m/s、-2m/s时，得到对应的VB=0、2m/s、4m/s（3分）挡板v0BAxLHvAoABCvo（甲）（乙）v(m·s-1)to－264TAv(m·s-1)to－264TAB4描给的图象如答图所示。（2分，若未能画出一个周期的图象，仅根据三点描出图象且对的给1分）（2）无论C与A如何接触，当A、B、C具有相同的速度u时弹簧的弹性势能EP最大。由动量守恒定律可得：mv0+mvA0=（2m+M）u③（2分），由③式解得：u=2.5(m/s)设C与A碰撞前后A的瞬时速度分别为vA、v，碰撞过程中损失的机械能为ΔE，由动量守恒和能量守恒定律可得：mv0+mvA=2mv④（2分），22202212121mvmvmvEA⑤（2分）由④⑤式可得：2041）（AvvmE⑥设弹簧的最大弹性势能为EP，由能量守恒可得pAEEuMmmvmv22020)2(212121⑦（2分）由⑦式可得：2022020)(41)2(212121AApvvmuMmmvmvE⑧（2分）由⑧式得：当vA=v0时C与A接触而黏在一起，此时不损失机械能，ΔE=0，EP有最大值EPmax，将数据代入⑧式可得：EPmax=13.5(J)（1分）5．（深圳）如图所示，一长度L=3m，高h=0.8m，质量为M=1kg的物块A静止在水平面上。质量为m=0.49kg的物块B静止在A的最左端，物块B与A相比大小可忽略不计，它们之间的动摩擦因数μ1=0.5，物块A与地之间的动摩擦因数μ2=0.1。一个质量为m0=0.01kg可视为质点的子弹，以速度v0沿水平方向射中物块B，假设在任何情况下子弹均不能穿出。g=10m/s2，问：（1）子弹以v0=400m/s击中物块B后的瞬间，它们的速度为多少？（2）被击中的物块B在A上滑动的过程中，A、B的加速度各为多少？（3）子弹速度为多少时，能使物块B落地瞬间A同时停下？5．解：（1）子弹击中B过程中，由动量守恒定律可得：vmmvm)(000………2分解得：smv/8………2分（2）由牛顿第二定律可得：对B：Bammgmm)()(001，2/5smaB，方向水平向左…3分对A：AMagMmmgmm)()(02012/1smaA方向水平向右……3分（3）子弹击中B过程中，由动量守恒定律可得：10020)(Bvmmvm……2分设B在A上运动的时间为1t，则:LssABLtatatvABB21211121)21(…2分B做平抛运动时间2t，2221gth………1分222//1smgMMgaA……2分，2/10tataAA………1分联立求解得：子弹速度smvmmmvB/43510002………1分6、(茂名)如图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳子能承受的最大拉力为FT，使一质量为m、初速度为v0的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧，弹簧的弹性势能表达式为221kxEp（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。（1）要使细绳被拉断，初速度v0应满足什么条件？（2）长滑块在细绳被拉断后，所获得的最大加速度为多大？（3）小物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？6、解：（1）设弹簧压缩量为x1时，绳被拉断，即：TFkx1○1(1分)m0MhLmv0ABsBaAvB2aBvB1sAvA2a/As/A5课堂检测听课及知识掌握情况反馈_________________________________________________________.测试题(累计不超过20分钟)_______道；成绩_______.教学需要：加快□；保持□；放慢□；增加内容□课后巩固作业_____题；巩固复习____________________；预习布置_____________________.签字教学组长签字：学习管理师:老师课后赏识评价老师最欣赏的地方：老师想知道的事情：老师的建议：