高考物理总复习 第六章 碰撞与动量守恒 631 热考点“滑块—弹簧”模型课件.ppt

考点强化 滑块 弹簧 模型 01 02 03 04 课堂互动 模型特点 对两个 或两个以上 物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中 1 在能量方面 由于弹簧的形变会具有弹性势能 系统的总动能将发生变化 若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功 系统机械能守恒 2 在动量方面 系统动量守恒 3 弹簧处于最长 最短 状态时两物体速度相等 弹性势能最大 系统满足动量守恒 机械能守恒 4 弹簧处于原长时 弹性势能为零 题组剖析 例1 如图1所示 质量分别为1kg 3kg的滑块a b位于光滑水平面上 现使滑块a以4m s的速度向右运动 与左侧连有轻弹簧的滑块b发生碰撞 求二者在发生碰撞的过程中 1 弹簧的最大弹性势能 2 滑块b的最大速度 转到解析 题组剖析 转回原题 规律总结 滑块 弹簧 模型的解题思路 1 应用系统的动量守恒 2 应用系统的机械能守恒 3 应用临界条件 两滑块同速时 弹簧的弹性势能最大 题组剖析 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 变式训练2 两物块a b用轻弹簧相连 质量均为2kg 初始时弹簧处于原长 a b两物块都以v 6m s的速度在光滑的水平地面上运动 质量为4kg的物块c静止在前方 如图3所示 已知b与c碰撞后二者会粘在一起运动 在以后的运动中 1 当弹簧的弹性势能最大时 物块a的速度为多大 2 系统中弹性势能的最大值是多少 解析 1 当a b c三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大 根据a b c三者组成的系统动量守恒 取向右为正方向 有 ma mb v ma mb mc vabc 解得vabc 3m s 2 b c碰撞时b c组成的系统动量守恒 设碰撞后瞬间b c的共同速度为vbc 则有mbv mb mc vbc 代入数据解得vbc 2m s当a b c三者的速度相等时 弹簧的弹性势能最大 设为ep 在b c碰撞后 a与b c组成的系统通过弹簧相互作用的过程中机械能守恒 根据机械能守恒定律得答案 1 3m s 2 12j 备选训练 备选训练1 课标全国卷 如图1所示 a b c三个木块的质量均为m 置于光滑的水平面上 b c之间有一轻质弹簧 弹簧的两端与木块接触可不固连 将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把b c紧连 使弹簧不能伸展 以至于b c可视为一个整体 现a以初速度v0沿b c的连线方向朝b运动 与b相碰并黏合在一起 以后细线突然断开 弹簧伸展 从而使c与a b分离 已知c离开弹簧后的速度恰为v0 求弹簧释放的势能 转到解析 备选训练 转回原题 备选训练 备选训练2 2016 河北石家庄二中一模 如图2甲所示 物块a b的质量分别是ma 4 0kg和mb 3 0kg 用轻弹簧拴接 放在光滑的水平地面上 物块b右侧与竖直墙相接触 另有一物块c从t 0时以一定速度向右运动 在t 4s时与物块a相碰 并立即与a粘在一起不再分开 物块c的v t图象如图乙所示 求 1 物块c的质量mc 2 b离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能ep 答案 1 2kg 2 9j 转到解析 备选训练 转回原题 备选训练 备选训练3 2016 河北石家庄质检 如图8所示 光滑水平面上木块a的质量ma 1kg 木块b的质量mb 4kg 质量为mc 2kg的木块c置于足够长的木块b上 b c之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑 开始时b c静止 a以v0 10m s的初速度向右运