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1、滑块滑板模型例题选讲物理模型的拆解与组合物理模型的拆解与组合物理模型的拆解与组合物理模型的拆解与组合情境一情境一mLm求物体运动到求物体运动到B B点时的速度点时的速度？动动能能定定理理AB情境二情境二mtm求物体运动到求物体运动到B B点时的速度点时的速度？动动量量定定理理AB情境三情境三mLm若有恒力若有恒力F F拉物体拉物体mm，且滑到，且滑到时撤去，时撤去，求物体运动到求物体运动到B B点时的速度点时的速度？动动能能定定理理AB情境四情境四mLm若若m以恒定功率以恒定功率P由静止开始运动时间由静止开始运动时间t滑到滑到B点，点，求物体运动到求物体运动到B点时的速度点时的速度 ？动动能能
2、定定理理AB情境五情境五m1m1L Lm2m2动动能能定定理理若若mm1 1滑到滑到B B点时与点时与mm2 2相碰并粘在一起，相碰并粘在一起，求碰后速度求碰后速度？A AB B动动量量守守恒恒定定律律情境六情境六m1m1L Lm2m2动动能能定定理理若若mm1 1滑到滑到B B点时与点时与mm2 2相碰并粘在一起，相碰并粘在一起，求二者从桌边滑出后的落地点到桌边的求二者从桌边滑出后的落地点到桌边的水平距离水平距离x x？h hA AB B动动量量守守恒恒定定律律平平抛抛运运动动规规律律情境七情境七m1m1L L动动能能定定理理R R若若mm1 1从半径为从半径为R R光滑光滑圆周滑到圆周滑到
3、A A点，求其在点，求其在A A点点的速度？并说出其在的速度？并说出其在A A点受的支持力点受的支持力N N的大小？的大小？A AB B牛牛顿顿第第二二定定律律情境八情境八m1m1L L动动能能定定理理R RH HA AB B若物体从若物体从C C上方上方H H高度自由高度自由下落求其在下落求其在A A点的速度及受点的速度及受到的支持力到的支持力N N？C C牛牛顿顿第第二二定定律律情境九情境九m1m1L L动动能能定定理理R RH HA AB B若物体从若物体从C C上方上方H H高度自由高度自由下落求其滑到下落求其滑到B B点的速度？点的速度？从从B B点抛出后的水平位移？点抛出后的水平位
4、移？C C平平抛抛运运动动规规律律情境十情境十m1L RAB释放弹簧，释放弹簧，m1恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求轨道最高点，求m1被弹被弹开时的速度开时的速度v1？Cm2牛牛顿顿第第二二定定定定律律动动能能定定理理情境十一情境十一mm1 1L LR RA AB B释放弹簧，释放弹簧，mm1 1恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求轨道最高点，求mm2 2获得速获得速度度v v？求弹簧具有的弹性？求弹簧具有的弹性势能？势能？C Cmm2 2牛牛顿顿第第二二定定定定律律动动能能定定理理动动量量守守恒恒定定律律能能量量守守恒恒情境十二情境十二mm1 1L LR RA AB B释放弹簧，释放弹簧，mm1 1
5、恰好到圆恰好到圆轨道最高点，求其落到轨道最高点，求其落到水平桌面的水平距离水平桌面的水平距离x xC Cmm2 2mm1 1牛牛顿顿第第二二定定定定律律平平抛抛运运动动规规律律情境十三情境十三m1L RAB释放弹簧释放弹簧,m1带正带正电，圆轨道右侧电，圆轨道右侧有匀强电场有匀强电场E,m1恰好到圆轨道最恰好到圆轨道最高点，则其从最高点，则其从最高点出来时做什高点出来时做什么运动？其落地么运动？其落地时间为多少？时间为多少？Cm2m1E牛牛顿顿第第二二定定定定律律运运动动的的合合成成分分解解情境十四情境十四mm1 1L LR RA AB B释放弹簧释放弹簧,m,m1 1带正带正电电q q，圆轨
6、道右侧，圆轨道右侧有匀强电场有匀强电场E,mE,m1 1恰恰好到圆轨道最高点，好到圆轨道最高点，从最高点出来做恰从最高点出来做恰好做匀速圆周运动，好做匀速圆周运动，求电场强度大小，求电场强度大小，并判断出磁场方向并判断出磁场方向C Cmm2 2mm1 1E E牛牛顿顿第第二二定定定定律律平平衡衡关关系系左左手手定定则则审题与解题审题与解题“ “拆拆” ”、“ “联联” ”处理物理问题的思想处理物理问题的思想-多物体问题多物体问题各个击破各个击破把握联系把握联系时间关系时间关系位移关系位移关系多阶段问题多阶段问题抽出运动模型，分段处理，抽出运动模型，分段处理，把握联系把握联系各段之间的速度各段之
7、间的速度20112011年广东高考物理试题第年广东高考物理试题第3636题题 “ “传动带传动带” ”模型模型“ “子弹打木块子弹打木块” ”模型模型“ “竖直平面圆周运动竖直平面圆周运动” ”模型模型难度难度平均分平均分满分率满分率零分率零分率0.213.780.04%44.1%20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题ARCDLs=5Rl=6.5RERB（1 1）物块在传送带上由静止开始做匀加速运动，运动到）物块在传送带上由静止开始做匀加速运动，运动到A A点点刚好与传送带速度相同，然后经刚好与传送带速度相同，然后经A A点沿半圆轨道滑下至点沿半圆轨道滑下至B B点点 由动能
8、定理：由动能定理：ARCDLs=5Rl=6.5RERB20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题分析物块在滑板上的运动情况：分析物块在滑板上的运动情况：假设物块与滑板达到共同速度假设物块与滑板达到共同速度v v时，物块还没有离开滑板时，物块还没有离开滑板由动量守恒定律：由动量守恒定律：由动能定理：由动能定理：即假设正确即假设正确 对滑板，由动能定理对滑板，由动能定理 s2s1ARCDLs=5Rl=6.5RERB当当时，物块在滑板上一直减速到右端，且与滑时，物块在滑板上一直减速到右端，且与滑板未达到共同速度，物块到达板未达到共同速度，物块到达C C点的速度为点的速度为v vC C；
9、对物块由动能定理：对物块由动能定理：由机械能守恒由机械能守恒 ：故物块不能滑到轨道中点故物块不能滑到轨道中点 20112011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题ARCDLs=5Rl=6.5RERB物块与滑板分别做匀变速达到共同速度，物块与滑板分别做匀变速达到共同速度，后，一起匀速运动（后，一起匀速运动（L L- -s s2 2）至滑板与）至滑板与C C相碰，相碰，碰后物块在滑板上继续做匀减速运动到右端。碰后物块在滑板上继续做匀减速运动到右端。对物块，由动能定理：对物块，由动能定理：物块沿圆弧向上滑动，物块沿圆弧向上滑动，故物块不能滑到轨道故物块不能滑到轨道CDCD中点中点 L-s2201
10、12011年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题2/tr-r3/4/v6/5/7/8/9/10/20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题点击空白出处开始播放动画2/tr-r3/v20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题(1)(1)由动画知由动画知当连杆转过当连杆转过9090 时，时，滑槽滑槽槽具有最大速度槽具有最大速度v v0 0=r=rA A以此速度开始以此速度开始脱离滑杆脱离滑杆A滑槽挡板滑杆销钉连杆ABQPl20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题A A、B B发生完全非弹性碰撞，发生完全非弹性碰撞， mmA A= =mmB B 碰撞后碰
11、撞后ABAB的共同速度的共同速度v v1 1=0.5=0.5v v0 0=0.5=0.5rr20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题2)AB2)AB碰后作为质点研究碰后作为质点研究若要若要ABAB不与弹簧相碰，只要不与弹簧相碰，只要ABAB不滑离不滑离PQPQ，即，即由牛顿第二定律及运动学规律有由牛顿第二定律及运动学规律有得到得到滑槽滑槽挡板挡板滑杆滑杆销钉销钉A A B BQQP Pl lABAB20122012年广东理综卷第年广东理综卷第3636题题(3)AB(3)AB能与弹簧相碰能与弹簧相碰不能返回到不能返回到P P点左侧点左侧由动能定理由动能定理弹簧的最大弹性势能弹簧的
12、最大弹性势能滑槽滑槽挡板挡板滑杆滑杆销钉销钉A A B BQQP Pl lh hl lu u = =2 2mm/ /s sA AB B 20122012年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题f=f= mgmgf=f= mmg g上传上传送带送带速度速度与传与传送带送带速比速比假设假设保持保持状态状态运动运动传送传送带左带左侧侧到传到传送带送带左侧左侧实际离开情况实际离开情况v0uu以速度以速度u离开离开u之前当速度减为之前当速度减为u，开始匀速，并以，开始匀速，并以u离开离开u匀速匀速以速度以速度u离开离开uu以速度以速度v离开离开u之前当速度增为之前当速度增为u，开始匀速，并以，开始匀
13、速，并以u离开离开临界态分析h hl lu u = =2 2mm/ /s sA AB B 20122012年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题（1 1）B B沿光滑曲面从静止滑到传送带右端，设速度为沿光滑曲面从静止滑到传送带右端，设速度为v v0 0，由动能定理（或机械能守恒定律）得：由动能定理（或机械能守恒定律）得：则则B B在传送带上受力情况如图，在传送带上受力情况如图，假设做匀减速直线运动至传送带左端速度为假设做匀减速直线运动至传送带左端速度为v v， 假设成假设成立立f=f= mgmgl lu u = =2 2mm/ /s sA Ah hB B 20122012年年安徽理综卷第
14、安徽理综卷第2 24 4题题（2 2）BB沿光滑水平面向左作匀速运动，与静止的沿光滑水平面向左作匀速运动，与静止的A A第一次发生完全弹性碰撞，第一次发生完全弹性碰撞，取向左为正方向，则有：取向左为正方向，则有：B B以以v v1 1匀速反弹匀速反弹, ,滑上传送带后做匀减速直线运动，设经距离滑上传送带后做匀减速直线运动，设经距离 l l 速度速度减为零，取向右为正方向，则有：减为零，取向右为正方向，则有：所以所以B B不能通过传送带运动到右边的曲面上。不能通过传送带运动到右边的曲面上。f=f= mmg g（3 3）B B速度减为速度减为0 0时仍在传送带上，故时仍在传送带上，故B B将被传送
15、带带回左端，将被传送带带回左端，由对称性可知，其返回传送带左端的速率与滑上时相同，即大小仍为由对称性可知，其返回传送带左端的速率与滑上时相同，即大小仍为v v1 1（若若v v1 1u,u,则返回传送带左端的速率为则返回传送带左端的速率为 u u）之后的分析与前相同，注意之后的分析与前相同，注意B B、A A再次相碰时由题设再次相碰时由题设A A为静止。为静止。第二次完全弹性碰撞：第二次完全弹性碰撞：故第故第n n次碰撞后小物块次碰撞后小物块B B的速度的速度 2012012 2年年安徽理综卷第安徽理综卷第2 24 4题题注意做好归纳和总结，注意分清相注意做好归纳和总结，注意分清相似模型间的区
16、别和不同模型的适用条件，似模型间的区别和不同模型的适用条件，分清物理模型与现实原型的差别。分清物理模型与现实原型的差别。习题成经典习题成经典三个三个“ “一一” ”工程：工程：一题多解、一题多变、多题归一一题多解、一题多变、多题归一v0AB碰撞模型碰撞模型v0+v0NNSSv0多题归一多题归一vAvBABv0vabvcdvAvB多题归一多题归一v0AB子弹打木块模型子弹打木块模型例：例：20092009年广州一模第年广州一模第1919题题 如图所示，电阻不计两光滑金属导如图所示，电阻不计两光滑金属导轨轨 abab棒质量为棒质量为2 2mm、电阻为、电阻为r r，cdcd棒质量为棒质量为mm、电
17、阻为、电阻为r r开始开始时时cdcd棒静止，棒静止，abab棒从导轨的顶端无初速度释放，进入水平直导轨棒从导轨的顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与后与cdcd棒始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落棒始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。两棒落地点到桌面边缘的到地面上。两棒落地点到桌面边缘的水平距离之比为水平距离之比为3 3：1 1求：求：（1 1）cdcd棒在水平直导轨上的最大加速度棒在水平直导轨上的最大加速度。（2 2）两棒在导轨上运动的过程中产生的焦耳热）两棒在导轨上运动的过程中产生的焦耳热。错误错误原因：原因：把两棒的运动视为碰撞，当两者同向运动时，把两棒的运动视为碰撞，当两者同向运动时，被碰物体的速度肯定大于去碰物体的速度，被碰物体的速度肯定大于去碰物体的速度，整个物理体系，就像一座宏伟的大整个物理体系，就像一座宏伟的大厦，内部有和谐、完美的结构，每个知厦，内部有和谐、完美的结构，每个知识点都有各自的位置，它们之间通过一识点都有各自的位置，它们之间通过一个个物理规律相互联系。个个物理规律相互联系。每个物理知识脉络都有每个物理知识脉络都有自己独特的内在本质，自己独特的内在本质，都能建立相应的物理模都能建立相应的物理模型来反映这些本质。型来反映这些本质。
