第1页高考一轮总复习•物理专题六力学中常见的四种模型第六章碰撞与动量守恒第2页高考一轮总复习•物理素养目标1.能够应用动量观点和能量观点分析“滑块—弹簧”模型,“滑块—曲(斜)面”模型,“子弹打木块”模型和“滑块—木板”模型.(科学思维)2.能够应用过程分析法解决力学综合问题.(科学思维)第3页高考一轮总复习•物理考点“滑块—弹簧”模型模型图示水平地面光滑模型特点(1)两个或两个以上的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)在能量方面,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.(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.(4)弹簧恢复原长时,弹性势能为零,系统动能最大第4页高考一轮总复习•物理典例1(多选)如图甲所示,一个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地面上.现使A以3m/s的速度向B运动压缩弹簧,A、B的速度—时间图像如图乙所示,则有()A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都处于压缩状态B.从t3到t4过程中,弹簧由压缩状态恢复原长C.两物块的质量之比m1∶m2=1∶2D.在t2时刻A与B的动能之比Ek1∶Ek2=1∶8第5页高考一轮总复习•物理解析:开始时A逐渐减速,B逐渐加速,弹簧被压缩,t1时刻二者速度相同,系统动能最小,势能最大,弹簧被压缩到最短,然后弹簧逐渐恢复原长,B仍然加速,A先减速为零,然后反向加速;t2时刻,弹簧恢复原长,由于此时两物块速度方向相反,因此弹簧的长度将逐渐增大,两物块均减速,A减为零后又向B运动的方向加速,在t3时刻,两物块速度相同,系统动能最小,弹簧最长,因此从t3到t4过程中,弹簧由伸长状态恢复原长,故A、B错误;根据动量守恒定律,t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等,有m1v1=(m1+m2)v2,其中v1=3m/s,v2=1m/s,解得m1∶m2=1∶2,故C正确;在t2时刻A的速度为vA=-1m/s,B的速度为vB=2m/s,根据Ek=12mv2,且m1∶m2=1∶2,求出Ek1∶Ek2=1∶8,故D正确.故选CD.解析第6页高考一轮总复习•物理变式1如图甲所示,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vt图像如图乙所示.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.第7页高考一轮总复习•物理解析:(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒,有mCv1=(mA+mC)v2,解得mC=2kg.(2)12s时B离开墙壁,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能都守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v412(mA+mC)v23=12(mA+mB+mC)v24+Ep联立解得Ep=9J.答案:(1)2kg(2)9J第8页高考一轮总复习•物理考点“滑块—斜面(曲面)”模型模型图示模型特点(1)上升到最大高度:m与M具有共同水平速度v共,此时m的竖直速度vy=0.系统水平方向动量守恒,mv0=(M+m)v共;系统机械能守恒,12mv20=12(M+m)v2共+mgh,其中h为滑块上升的最大高度,不一定等于弧形轨道的高度.(2)m返回最低点时m与M分离.水平方向动量守恒,mv0=mv1+Mv2;系统机械能守恒,12mv20=12mv21+12Mv22第9页高考一轮总复习•物理典例2(多选)质量为M的带有14光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,重力加速度为g,则()A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为12Mv20D.小球在圆弧轨道上上升的最大高度为v202g第10页高考一轮总复习•物理解析:小球上升到最高点时与小车相对静止,有相同的速度v′,由动量守恒定律和机械能守恒定律有Mv0=2Mv′,12Mv20=12×2Mv′2+Mgh,联立解得h=v204g,故D错误;从小球滚上小车到滚下并离开小车过程,系统在水平方向上动量守恒,由于无摩擦力做功,机械能...