动量能量综合类.ppt

1、弹性碰撞弹性碰撞一般碰撞一般碰撞.完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞特点：特点：动能没有损失动能没有损失特点：特点：动能有部分损失动能有部分损失特点：特点：碰撞结束后，两物体合二为一、碰撞结束后，两物体合二为一、粘在一起、结合在一起粘在一起、结合在一起。动能损失最大动能损失最大复习巩固复习巩固二、竖直面内圆周运动的知识点复习二、竖直面内圆周运动的知识点复习（1 1）刚好过刚好过最高点：最高点：（2 2）能过能过最高点（最高点（但速度偏大但速度偏大）：）：FG绳FG光滑球壳内（1 1）刚好到达刚好到达最高点：最高点：（2 2）能过能过最高点最高点但速度偏小但速度偏小：（3 3）刚好能过刚好能过最高点：

2、最高点：（4 4）能过能过最高点最高点但速度偏大但速度偏大：1.1.绳模型绳模型2.2.杆模型（杆模型（弹力既可能向上又可能向下弹力既可能向上又可能向下）动量与能量的综合问题三、弹簧存储的弹性势能类 中学阶段，所涉及的弹簧都不考虑其质量，中学阶段，所涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为称之为“轻弹簧轻弹簧”，这是一种常见的理想化物理，这是一种常见的理想化物理模型模型.以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，涉及的力学规律较多，考查力的概念、物体的平涉及的力学规律较多，考查力的概念、物体的平衡、牛顿定律的应用及能的转化与守恒衡、牛顿定律的应用及能的转化与守恒.多年

3、来多年来一直是高考命题的重点，各种题型都有，难度多一直是高考命题的重点，各种题型都有，难度多在中等或中等偏上，特别是包含弹性势能在内的在中等或中等偏上，特别是包含弹性势能在内的能量转化类计算题，常作为物理部分的压轴题出能量转化类计算题，常作为物理部分的压轴题出现在理综试卷中现在理综试卷中.复习中要学会理清弹簧与系统复习中要学会理清弹簧与系统中其他物体间存在的力、动量、能量之间的关系，中其他物体间存在的力、动量、能量之间的关系，提高综合分析问题能力。提高综合分析问题能力。考纲解读考纲解读 1.1.弹力做功的特点：弹力做功的特点：弹力做正功，弹簧的弹弹力做正功，弹簧的弹性势能减少；克服弹力做功，弹

4、簧的弹性势能增性势能减少；克服弹力做功，弹簧的弹性势能增加，弹力做功等于弹性势能增量的负值加，弹力做功等于弹性势能增量的负值.弹力多弹力多是变力，弹力做功时不用功的定义进行计算，可是变力，弹力做功时不用功的定义进行计算，可跟据动能定理、功能关系、能量转化和守恒定律跟据动能定理、功能关系、能量转化和守恒定律求解求解.弹性势能弹性势能E Ep pkxkx2 2/2/2的公式，高考不作定量的公式，高考不作定量要求，可作定性讨论要求，可作定性讨论.因此，在求弹力的功或弹因此，在求弹力的功或弹性势能的改变时，一般以能量的转化与守恒的角性势能的改变时，一般以能量的转化与守恒的角度来求解度来求解.OAvAB

5、v2.两种常见的模型两种常见的模型当两滑块出现相对静止（即当两滑块出现相对静止（即共速共速）时，弹簧储）时，弹簧储存最大弹性势能。存最大弹性势能。当滑块的速度减为当滑块的速度减为0 0时，弹簧储存最大弹性势能。时，弹簧储存最大弹性势能。弹簧与物块分离的条件是：弹簧恢复到原长时，即在原长处分离。弹簧与物块分离的条件是：弹簧恢复到原长时，即在原长处分离。例例1.1.在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是途径是“双电荷交换反应双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球和下述力学模型类似。两个小球A

6、A和和B B用轻质弹簧相连，用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板垂直于轨道的固定挡板P P，右边有一小球，右边有一小球C C沿轨道以速度沿轨道以速度v v0 0 射向射向B B球，如图所示。球，如图所示。C C与与B B发生碰撞并立即结成一个发生碰撞并立即结成一个整体整体D D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定（锁定过程无机械能失），到最短时，长度突然被锁定（锁定过程无机械能失），不再改变。已知不再改变。已知A A、B B、C

7、 C三球的质量均为三球的质量均为m m。求。求:弹簧长弹簧长度刚被锁定后度刚被锁定后A A球的速度及弹簧存储的弹性势能？球的速度及弹簧存储的弹性势能？v0BACPv1ADPPDAv2DAPv0BACP解析：（解析：（1）设）设C球与球与B球粘结成球粘结成D时时D的速度为的速度为v1，由动量守恒，有：，由动量守恒，有：mv0=(m+m)v 1 当弹簧压至最短时，当弹簧压至最短时，D与与A的速度相等，的速度相等，设此速度为设此速度为v2，由动量守恒，有：，由动量守恒，有：2mv1=3m v2 由由、两式得两式得A的速度的速度 v2=1/3 v0 v1ADPPDAv2（2）存储的弹性势能为：）存储的

8、弹性势能为：弹簧存储的弹性势能类 弹簧存储或释放的弹性势能要转化为其他形式的能，反过来其他形式的能也可转化为弹性势能。追究弹性势能释放和存储的过程将成为解决弹簧问题的思维起点。解决弹簧类问题的基本思路：解决弹簧类问题的基本思路：1、首先分析弹簧形变所对应的弹力大小、方、首先分析弹簧形变所对应的弹力大小、方向，以此来分析物体合外力及运动状态的可能向，以此来分析物体合外力及运动状态的可能变化。变化。2、其次分析研究对象的运动过程，并画出正、其次分析研究对象的运动过程，并画出正确的物理图景。确的物理图景。3、选择恰当的物理规律（力或能的观点）进、选择恰当的物理规律（力或能的观点）进行解答。行解答。1

9、.1.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B B上，另一上，另一端与滑块端与滑块C C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H H的光滑水平桌面上的光滑水平桌面上.现有一滑块现有一滑块A A从光滑曲面上离桌面从光滑曲面上离桌面h h高处由静止开始滑下，与滑块高处由静止开始滑下，与滑块B B 发生碰撞并粘在一起压发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块缩弹簧推动滑块C C 向前运动，经一段时间，滑块向前运动，经一段时间，滑块C C 脱离脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌

10、面边缘飞出出.已知已知 m mA A=m m，m mB B=2=2m m，m mC C=3=3m m，求：，求：（1 1）滑块）滑块A A与滑块与滑块B B碰撞结束瞬间的速碰撞结束瞬间的速度度 （2 2）被压缩弹簧的最大弹性势能）被压缩弹簧的最大弹性势能 （3 3）滑块）滑块C C 落地点与桌面边缘的水平距离落地点与桌面边缘的水平距离.h hAB BC CH H（1 1）（2 2）（3 3）当堂检测当堂检测（3 3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C C 脱离弹簧，设滑脱离弹簧，设滑块块A A、B B 的速度为的速度为 ，滑块，滑块C C 的速度为的速度为

11、 ，分别由动量守恒，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：定律和机械能守恒定律有：解之得：解之得：=0，=滑块滑块C C从桌面边缘飞出后做平抛运动：从桌面边缘飞出后做平抛运动：S=tH=S=E EP P+2.2.如图所示，质量如图所示，质量M=4kgM=4kg的的木木板板B B静止放在光滑水静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端端C C到到木木板左端的距离板左端的距离 L=0.5m L=0.5m，这段，这段木木板与板与滑滑块块A A之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数u u0.20.2，而弹簧自由端，而弹簧自由端C C到弹到弹簧固定端簧

12、固定端D D所对应的所对应的木木板上表面滑可视为质点板上表面滑可视为质点的小的小滑滑块块A A以速度以速度v v0 0=10m/s=10m/s 由由木木板板B B左端开始沿左端开始沿木木板表面向右运动已知板表面向右运动已知A A的质的质m=1kgm=1kg，g g取取10m/s10m/s2 2 。求：（。求：（1 1）弹簧被压缩到最短时木块）弹簧被压缩到最短时木块A A 的速度；（的速度；（2 2）木块）木块A A 压缩弹簧过程中弹簧的最压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能大弹性势能当堂检测当堂检测（1）2m/s(2)39J3.3.如图所示，在高为如图所示，在高为h h的光滑水平台面上放着两个质的

13、光滑水平台面上放着两个质量分别为量分别为 m m1 1和和 m m2 2 的小球从的小球从B B、C C，两球间用轻质弹簧，两球间用轻质弹簧连接。现有一质量为连接。现有一质量为 m m0 0 的小球的小球A A 以以v v0 0 的水平速度与的水平速度与B B 球在极短的时间内发生正碰并被反弹，球在极短的时间内发生正碰并被反弹，A A 球从水平球从水平台上下落后，落地点距平台右边缘的水平距离为台上下落后，落地点距平台右边缘的水平距离为X X。已知三个小球半径相同，弹簧的形变在弹性限度内，已知三个小球半径相同，弹簧的形变在弹性限度内，不计空气阻力，求：（不计空气阻力，求：（1 1）碰后小球）碰后

14、小球A A 的速度的速度（2 2）碰后小球）碰后小球B B在压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性在压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能势能C CB BA Av v0 0当堂检测当堂检测 1.1.读物理题目的技巧：主要弄清题目中读物理题目的技巧：主要弄清题目中的已知条件（如：字母、数字、接触面是否的已知条件（如：字母、数字、接触面是否光滑、粗糙；物体所处的状态：静止、匀速光滑、粗糙；物体所处的状态：静止、匀速直线、匀速曲线，即匀速圆周、变速直线、直线、匀速曲线，即匀速圆周、变速直线、变速曲线；是否考虑空气阻力，重力；转折变速曲线；是否考虑空气阻力，重力；转折词语：如果、然而、然后、这时、突然、而、词语：

15、如果、然而、然后、这时、突然、而、立即、紧接着、但、若此时。）立即、紧接着、但、若此时。）2.2.如果问题涉及如果问题涉及碰撞、打击时须用到动碰撞、打击时须用到动量守恒定律。量守恒定律。做题感悟做题感悟例例2.2.如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h h，质量，质量为为m m 的小物块的小物块A A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使的滑道时无机械能损失，为使A A 制动，将轻弹簧的一端制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线固定在水平滑道延长线M M 处的墙上，另一端恰位于滑道处的墙上，另一端恰

16、位于滑道的末端的末端O O点点,此时此时弹簧弹性势能为零。已知在弹簧弹性势能为零。已知在OM OM 段，物段，物块块A A与水平面间的动摩擦因数为与水平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不，其余各处的摩擦不计，重力加速度为计，重力加速度为g g，求：，求：（1 1）物块）物块A A滑到滑到O O点时的速度大小；点时的速度大小；（2 2）弹簧为最大压缩量）弹簧为最大压缩量d d 时的弹性势能时的弹性势能（3 3）若物块）若物块A A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？大高度是多少？1.1.如图所示，光滑圆形坡道的半径为如图所示，光滑圆形坡道的半径为R R，质量为，质量为 m m 的小的小物块物块A A在圆形坡道上距水平面高度为在圆形坡道上距水平面高度为h h处由静止滑下，进处由静止滑下，进入水平面上的滑道。为使入水平面上的滑道。为使A A 制动，将轻弹簧的一端固定制动，将轻弹簧的一端固定在竖直墙上的在竖直墙上的P P点，另一端连接质量为点，另一端连接质量为 M M 的物体的物体 B B，并，并恰位于滑道的末端恰位于滑道的末端 O O点。已