《第3节科学探究——一维弹性碰撞》新课标优质课教案设计

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重点：掌握动量、能量综合问题的分析方法和思维过程，提高解决学科内综合问题的能力。

难点：从实际问题中获取并处理信息，把实际问题转化为物理问题，提高解决实际问题的能力。

教学方法：讲练结合，计算机辅助教学。

教学过程

知识回顾：

（1）几种重要的功能关系

1．如图，一条滑道由一段半径R＝0.8 m的1/4圆弧轨道和一段长为L＝3.2m水平轨道MN组成，在M点处放置一质量为m的滑块B，另一个质量也为m的滑块A从左侧最高点无初速度释放，A、B均可视为质点．已知圆弧轨道光滑，且A与B之间的碰撞无机械能损失(取g＝10 m/s2)．

（1）求A滑块与B滑块碰撞后的速度vA′和vB′；

（2）若A滑块与B滑块碰撞后，B滑块恰能达到N点，则MN段与B滑块间的动摩擦因数μ的大小为多少？

2．如图所示，质量m＝1.0kg的小球B静止在光滑平台上，平台高h＝0.80m．一个质量为M＝2.0 kg的小球A沿平台自左向右运动，与小球B发生正碰，碰后小球B的速度vB＝6.0 m/s，小球A落在水平地面的C点，DC间距离s＝1.2 m．求：

(1)碰撞结束时小球A的速度vA；

(2)小球A与小球B碰撞前的速度v0的大小．

3．如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R.重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；

(2)小球A冲进轨道时速度v的大小．

4．如图所示，设质量为M=2kg的炮弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m=0.5kg的弹头以速度v1=100m/s沿v0的方向飞去，另一块以速度v1=20m/s沿v0的反方向飞去。求：

(1) v0的大小

(2)爆炸过程炮弹所增加的动能

5．如图所示，一个质量为 m 的玩具青蛙，蹲在质量为 M 的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上．若车长为 L，细杆高为 h，且位于小车的中点，试求玩具青蛙至多以多大的水平速度跳出，才能落到车面上？

6．如图所示，位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等。Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）

A．P的初动能 B. P的初动能的1/2

C. P的初动能的1/3 D. P的初动能的1/4

7．如图所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度 射出．重力加速度为g.求：

(1)子弹穿过物块后物块的速度v1；

(2)此过程中系统损失的机械能；