第一章专题一弹簧模型及滑块曲（斜）面模型课件-高二上学期物理人教版选择性

专题

弹簧模型

滑块—斜（曲）面模型PHYSICS一、弹簧模型思考：（1）B向右运动碰到弹簧后（与弹簧固定）两个物体分别该做什么运动?（2）在接下来的运动过程中AB两物体的加速度如何变化？（3）什么时候弹簧具有的弹性势能最大？(4)m2什么时候速度达到最大？是多少？m2m1一、弹簧模型模型特点①动量守恒：两个物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒。②机械能守恒：系统所受外力的矢量和为零或除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒。一、弹簧模型模型特点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，系统动能通常最小。动量守恒：最大弹性势能：模型特点④弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大。(相当于刚完成弹性碰撞)动量守恒：动能守恒：一、弹簧模型一、弹簧模型例题：如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（）A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为m1：m2=1：2D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1：Ek2=1：8CD一、弹簧模型练习：质量均为m的A、B两球，一轻弹簧连接后放在光滑水平面上，A被一水平速度为v0，质量为m/4的泥丸P击中并粘合，求损失的机械能和弹簧能具有的最大势能。

二、滑块——曲面（斜面）模型如图所示，小球A以速度v0滑上静置于光滑水平面上的四分之一光滑圆弧轨道B。已知小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，试分析：(1)小球上升的最大高度。①最高点：m与M有共同的水平速度②全过程：水平方向上动量守恒最高点时小球速度为0吗？此时小球还有竖直速度吗？思考1.小球和圆弧在做什么运动？2.在“最大高度处”小球和圆弧的速度有什么关系？3.小球冲上圆弧过程系统动量守恒吗？4.这个过程能量怎么转化？5.此时B的速度是否达到最大？水平方向动量守恒系统机械能守恒二、滑块——曲面（斜面）模型如图所示，小球A以速度v0滑上静置于光滑水平面上的四分之一光滑圆弧轨道B。已知小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，试分析：(2)小球滑出圆弧轨道的速度水平方向动量守恒系统机械能守恒二、滑块——曲面（斜面）模型如图所示，小球A以速度v0滑上静置于光滑水平面上的四分之一光滑圆弧轨道B。已知小球在上升过程中能冲出圆弧，试分析：(3)冲出轨道B后小球A做什么运动。①分离点：m与M有共同的水平速度;②分离后：水平方向运动相同，最终能落回圆弧面1.在“最大高度处”小球与圆弧的速度有什么关系？2.小球冲上去的过程机械能是否守恒？2.能冲出1/4圆弧：3.分离后，小球最终还能落回圆弧吗？1.未能冲出1/4圆弧：①最高点：m与M有共同的水平速度②全过程：水平方向上动量守恒此时小球还有竖直速度吗？但m还有竖直速度二、滑块——曲面（斜面）模型例：如图所示，光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速度冲向质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求：(1)物块m1滑到最高点位置时，二者的速度；(2)物块m2达到最大速度时，二者速度(3)若m1=m2物块m1从圆弧面滑下后，二者速度v0m0.5m/s-1m/s1m/sv1=0v2=2m/s二、滑块——曲面（斜面）模型练习：如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一个蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1＝30kg，冰块的质量为m2＝10kg，小孩与滑板始终无相对运动。重力加速度的大小取g＝10m/s2。(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？m3＝20kg

v2＝－1m/s1.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C，B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度v0向B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：(1)整个系统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。课堂巩固

课堂巩固

v0Mm3.带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止于光滑水平面上，如图示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回