此题注意以下几点:
第一,P1与P2碰撞时,因碰撞时间极短,P的速度是不变的。故这个碰撞过程我们研究的对象是P1与P2组成的系统,由动量守恒可求出系统碰撞后的速度V1,此时P物体的速度还是V0。
第二,P的最终速度即P停在A点时的速度,此时三个物体共速,研究对象为P1、P2和P,用动量守恒很好解。
第三,弹簧压缩量最大是临界条件的标志,要注意。这意味着此时P与P1P2共速(此为第一次共速,P停在A点时为第二次共速),因为如果P与P1P2不共速,则P会继续压缩弹簧,此时弹簧的压缩量就不算最大。
第四,求弹簧压缩量最大时的形变量X和弹性势能Ep,必须用到动量守恒和能量守恒联立解方程,这是弹性碰撞类问题的常用方法。一般对有相互作用的两个物体,优先用能量守恒(增加的能量等于减少的能量),用动能定理反而不好理解(比如第2问的第一个方程,是减少的动能转化为内能与弹性势能)。
(1)①求P1与P2的刚碰完的共同速度V1是与P无关的(因为P是质点且在P1与P2的接触点,因为碰撞完成是瞬间发生并瞬间完成的,碰撞瞬间P无法给予P2动能,如果P在另一端就要考虑P的存在了,因为碰撞完成是瞬间发生并瞬间完成的,这一点应该很好理解)。②由于碰撞完成后,P1与P2是粘在一起的,并最终P停留在A处,因此3者最后是相对静止有共同的速度V2。根据动量守恒:开始时是P1与P的动量(速度V0),结束时是3者共同的动量(速度V2),又P1、P2质量均为m,P质量为2m,因此可得出:(m+2m)V0=(m+2m+m)V2,即3mV0=4mV2化简得V2=3/4V0。同样也可以以碰撞刚发生并瞬间完成时为开始计算动量:mV1+2mV0=4mV2,再根据V1=1/2V0,同样可得V2=3/4V0。第一大问主要考动量守恒的应用。
(2)①(网页中的答案表达不是太直接)这第二大问就该用到动能守恒了。以碰撞刚开始物质P开始向P2上运动为开始,此时的动能为:?(2m)V0?+?(m+m)V1?,最后三者速度为V2的时候动能:?(2m+m+m)V2?,但是这两者之间是不平衡的,因为P对P1与P2的粘合体做了2次功:2mgμ*2(L+x)P由A点开始朝B运动,到经弹簧的反弹又回到A点,共计2次,之所以是2次就是弹簧的特性了,压缩做一次反弹一次。反弹可以看做是弹簧主动做功,力的作用是相互的,压缩的的动能并没有完全消化掉P带来的动能,随后化作弹簧的势能推动P给P1P2的粘合体一个反作用力。注意:题目中P最后回到A点,这个不是绝对的,因为μ的存在,μ如果过大,可能P就到不了B,反之则又回到P1上。所以?(2m)V0?+?(m+m)V1?=?(2m+m+m)V2?+2mgμ*2(L+x),最终计算得x=V0?/(32gμ)-L。②由于弹簧没有达到最大承受能力,弹簧的势能就是P对弹簧做功总数(2mgμ*2(L+x))的一半,即2mgμ*(L+x)=Ep,再根据上面的关系带入最后求得答案,答案中尽量用已知数表示,不要用前面让你求的数x、L、V1、V2来表示。这第二大问靠的是动能守恒的应用。网页答案解析中速度V3可以不用去考虑,如果想想透整个过程可以用上。
做此类题目时,由于是在光滑的水平面上,此时可以把最终速度想象成零更容易理解一些。
10年没碰物理题目了,辛苦了老半天,给点分吧,呵呵。^_^
选择题答题难度降低
解读名师:哈师大附中高三物理备课组组长杨慧
2013年全国新课标版高考《考试大纲》物理学科要求与2012年几乎相同,必考内容与选考内容中各部分知识的具体要求和掌握程度没有变化。
选择题标明单选多选
今年高考物理出题形式有一项重要变化,即在物理的选择题部分增设了“在指导语中明确给出单选和多选题的题号”的要求,这一要求的提出下调了物理选择题的答题难度,考生应有效利用注明选择题是单选题还是多选题这一信息,优化选择题解题策略。同时,这一变化也对高中物理教学中的二轮备考复习增设了指导性意见,即选择题材料的提供要有针对性,以便利于考生形成优化的选择题解题策略。
夯实基础领会解题思路
针对物理高考大纲的变化,考生复习时应着眼于基础知识,把时间用在领会教材和习题中的基本解题思路上,做透基本物理模型、夯实物理基础。考生要特别重视对于良好解题习惯和解题规范的训练,减少一些不必要的失分,提高得分率。
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