模型二:人船模型和碰撞模型 课件(共29张PPT)-2024届高考物理一轮复习

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模型二:人船模型和碰撞模型 课件(共29张PPT)-2024届高考物理一轮复习

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(共29张PPT)
模型二:人船模型
本质上是初速度为0的反冲问题,
水平方向动量守恒
和都是对地位移
是人在船上踩的脚印长度;是人在船上划拉的长度,是船(参考系)静止时,人相对船走的位移
运动特点
(1)人动则船动,人静则船静,人快船快,人慢船慢,人左船右;
例1:长为5m、质量为200kg的小船停在静水中,质量为50kg的人从船头走到船尾,不计水的阻力,则船在水中移动的距离为(  )
A.1m B.2m C.3m D.4m
例2:如图所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50 kg的人抓在气球下方,气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触,当静止时人离地面的高度为h=5 m.如果这个人开始沿绳向下滑,当滑到绳下端时,他离地面的高度约为(可以把人看成质点)
A.5 m B.3.6 m
C.2.6 m D.8 m

例3:(多选)如图所示,绳长为l,小球质量为m,小车质量为M,将小球向右拉至水平后放手,则(水平面光滑)
A.系统的总动量守恒
B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向或都
 为零
C.小球不能向左摆到原高度
D.小车向右移动的最大距离为


作业:如图所示,大气球质量为25kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面高20m的地方,气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长至少应为(不计人的高度,可以把人看作质点)(  )
A 30m B 40m C 60m D 70m
碰撞:
作用时间极短
内力远大于外力
碰撞过程中动量守恒
高中阶段只要是碰撞,动量一定守恒
(除了和墙等碰撞)
对弹性碰撞模型分析,得到3种碰撞模型
弹性碰撞两阶段:先形变到最大后再恢复原来的形状
碰撞过程中能量分析,两者都向右
形变时,v后大于v前
形变最大时,两者共速
恢复形变时,v后小于v前
全程后面的球一直减速,前面的球一直加速
地面光滑
碰撞过程中速度分析,两者都向右
碰撞可能会导致形变无法恢复,会损失动能(机械能)
地面光滑
模型三:弹性碰撞(动碰动)
碰撞形变完全恢复,E损=0
动量守恒:
能量守恒:
地面光滑
模型四:完全非弹性碰撞(动碰动)
碰撞形变一点都没恢复,碰后共速
动量守恒:
能量损失:
地面光滑
模型五:非弹性碰撞(动碰动)
碰撞形变恢复一点,但没完全恢复
动量守恒:
能量损失:
地面光滑
折合质量法简化计算:
模型四:完全非弹性碰撞(动碰动)
动量守恒:
能量损失:
联立:
碰前同向:
碰前反向:
在光滑水平面上,一质量为mA=1kg、速度大小为v1=4m/s的A球与质量为mB=2kg、速度大小为v2=1m/s且同向的B球碰后粘在一起共速运动,则碰撞时损失的动能为( )
A、1J B、2J C、3J D、6J
动量守恒:
能量损失:
联立:
碰前同向:
碰前反向:
两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m1=4kg,m2=2kg,A的速度v1=3m/s(设为正),B的速度v2=-3m/s,若它们发生正碰后粘在一起运动,则( )
A、共速后的速度为1m/s B、共速后的速度为3m/s
C、碰撞过程中损失机械能为81J
D、碰撞过程中损失机械能为24J
动量守恒:
能量损失:
联立:
碰前同向:
碰前反向:
在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与静止质量为2m静止的B球碰撞后粘在一起共速运动,则碰撞时损失的动能为( )
A、 B、 C、 D、
动量守恒:
能量损失:
联立:
碰前同向:
碰前反向:
如图,光滑水平面上有三个物块A、B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C碰撞并粘在一起,则前后两次碰撞过程中损失的动能之比为( )
A、3:1 B、2:1 C、3:2 D、1:1
动量守恒:
能量损失:
联立:
碰前同向:
碰前反向:
速度增量法简化计算:
模型三:弹性碰撞(动碰动)
碰撞形变完全恢复,E损=0
动量守恒:
能量守恒:
地面光滑
速度增量法简化计算:模型三:弹性碰撞(动碰动)
动量守恒:
能量守恒:
地面光滑
等差数列1: 、 、
等差数列2: 、 、
=2
=2
如图所示,光滑水平面上两个物体A、B发生正碰,两物体的质量分别为4m与m,已知A的初速度是7v0,B的初速度是2v0,方向与A的初速度方向相同。二者发生弹性碰撞,试求二者碰撞后的末速度?
结果要说明方向!
如图所示,光滑水平面上两个物体A、B发生正碰,两物体的质量分别为3m与m,已知A的初速度是v0,B的初速度是v0,方向与A的初速度方向相反。二者发生弹性碰撞,试求二者碰撞后的末速度?
结果要说明方向!算等差数列的时候注意速度正负
作业:如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,且远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向。已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为( )
A、h B、2h C、3h D、4h
h
模型三:弹性碰撞
碰撞形变完全恢复,E损=0
动量守恒:
能量守恒:
大碰小,一起跑
小碰大,会反弹
等质量,换速度
动碰静:
动量守恒:
能量守恒:
大碰小,一起跑
小碰大,会反弹
等质量,换速度
动碰静:
记笔记:模型三:弹性碰撞碰撞形变完全恢复,E损=0
速度增量法简化计算:动碰动
动量守恒:
能量守恒:
等差数列1: 、 、
等差数列2: 、 、
=2
=2
折合质量法简化计算:动碰动
动量守恒:
能量损失:
碰前同向:
碰前反向:
记笔记模型四:完全非弹性碰撞:碰撞形变一点都没恢复,碰后共速
动碰静
动量守恒:
能量损失:
记笔记:模型五:非弹性碰撞
碰撞形变恢复一点,但没完全恢复
动量守恒:
能量损失:
模型三:弹性碰撞
碰撞形变完全恢复,E损=0
动量守恒:
能量守恒:
模型四:完全非弹性碰撞
碰撞形变一点都没恢复,碰后共速
动量守恒:
能量损失:
模型五:非弹性碰撞
碰撞形变恢复一点,但没完全恢复
动量守恒:
能量损失:
动碰静:

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