专题强化十　“滑块—弹簧”模型和“滑块—斜(曲)面”模型 课件-2027年高考物理二轮复习（全国通用）

这是一份专题强化十　“滑块—弹簧”模型和“滑块—斜(曲)面”模型 课件-2027年高考物理二轮复习（全国通用），共47页。PPT课件主要包含了研透核心考点，提升素养能力等内容，欢迎下载使用。
会分析“滑块—弹簧”“滑块—斜(曲)面”与碰撞的相似性，并会用碰撞的相关知识解决实际问题。
考点二　“滑块—斜(曲)面”模型
考点一　“滑块—弹簧”模型
例1 (2026·江苏连云港期中)如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是m和2m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生弹性正碰(碰撞时间极短)，小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求:
1.(2026·江苏镇江期中)如图甲所示，左端接有轻弹簧的物块A静止在光滑水平面上，物块B以一初速度向A运动，t=0时B与弹簧接触，0~1 s内两物体的v-t图像如图所示。则(　　) A.A、B的质量之比为3∶1B.0~1 s内，弹簧对A、B的冲量相同C.0~1 s内，弹簧对A、B做的功大小相等D.t=2 s时，两物块速度差的大小为1.2 m/s
取B的初速度方向为正方向，分别对A、B应用动量定理，0~1 s有-IF=mBv-mBv0，IF=mAv-0，1~2 s有-IF=mBvB-mBv，IF=mAvA-mAv，联立解得vA=0.8 m/s，vB=-0.4 m/s，则t=2 s时两物块速度差的大小为vA-vB=1.2 m/s，故D正确。
例2 (2026·江苏南通期末)如图所示，光滑水平面上放置着半径为R的光滑半圆槽，AB为直径，左端固定一挡板。小球自左侧A点的正上方R处自由下落，从A点进入圆槽。圆槽和小球质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。
2.(2026·江苏扬州期末)如图所示，光滑水平面上放有一个凹槽A，凹槽内表面光滑，其圆弧部分是四分之一圆弧，小滑块B静止在凹槽底部。滑块C以v0=5 m/s的速度向右运动，C与A发生碰撞(时间极短)后C向右运动，速度为vC=2 m/s。已知三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=4 kg。
(1)C与A碰撞过程中，A对C的冲量I大小是多少?(2)C与A碰撞后瞬间，A的速度大小vA是多少?(3)C与A能否发生第二次碰撞?请通过计算说明。答案　(1)12 N·s　(2)6 m/s　(3)不会　见解析
解析　(1)取水平向右为正方向，对C根据动量定理有I=mCvC-mCv0=-12 N·s即该过程A对C的冲量大小为12 N·s。(2)在C与A碰撞过程中，C与A组成的系统动量守恒，设碰撞后A的速度大小为vA，则有mCv0=mCvC+mAvA解得vA=6 m/s。
2.(2024·江苏卷，9)如图所示，在水平面上静止有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在滑板A的左端，右侧用一根细绳连接在滑板A的右端，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则(　　) A.弹簧恢复原长时A的动能最大B.弹簧压缩至最短时A的动量最大C.整个系统动量变大D.整个系统机械能变大
3.(2026·江苏泰州期中)如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车的四分之一圆弧轨道在最低点B与水平轨道相切，圆弧轨道表面光滑，水平轨道表面粗糙。在小车的右端固定一个轻弹簧，弹簧的原长小于水平轨道的长度。一质量为m的小球从圆弧轨道与圆心等高的A点开始自由(初速度为0)滑下，经B到达水平轨道，压缩弹簧后被弹回并恰好相对于小车静止在B点，下列说法正确的是(　　) A.小球、小车及弹簧组成的系统动量守恒B.小球、小车及弹簧组成的系统机械能守恒C.弹簧具有最大弹性势能时，小车和球的速度都为零D.最终小车和小球以相同的速度一起向右运动
解析　小球、小车及弹簧组成的系统由于克服阻力做功，机械能不守恒，水平方向合力为零，水平方向动量守恒，但竖直方向合力不为零，系统动量不守恒，故A、B错误;系统初始动量为0，根据动量守恒定律可知，弹簧具有最大弹性势能时，小车和小球的速度都为零，最终小球相对于小车静止在B点时，小车与小球的速度也都为0，故C正确，D错误。
B级　综合提升练5.(2026·江苏南京模拟)如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块A、B相连，并放在倾角为θ的固定斜面上，A靠在固定挡板P上，弹簧与斜面平行，A、B均静止。将物块C在物块B上方与B相距x处由静止释放，C和B碰撞时间极短，碰撞后粘在一起不再分开。已知A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，且始终在弹性限度内，不计一切摩擦，则为保证A不离开挡板，x的最大值为(　　)
6.(2026·江苏镇江期中)如图所示，光滑水平面上静置着质量mB=2 kg的滑板B，滑板B的上表面由长为L=1 m的光滑水平部分和四分之一光滑圆弧组成。一质量mA=1 kg的滑块A以初速度v0=3 m/s从滑板B的左端冲上水平部分，经过圆弧部分后，又返回水平部分。重力加速度g取10 m/s2。
(1)解除滑块锁定，小球以v0=4.0 m/s进入管道最后又从左侧管口滑出，求此时滑块速度大小v1;(2)解除滑块锁定，小球以初速度v2=4.0 m/s进入管道后恰能运动至P点，求此过程中滑块对小球做的功W;(3)解除滑块锁定，小球以水平速度v0进入管道，滑块始终未离开地面，求小球最终的速度大小vm。
C级　拔尖进阶练9.(2025·江苏苏锡常镇一模)质量为M的半圆形凹槽静置在光滑水平面上，质量为m的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度v0，计算机模拟得到小球的部分轨迹如图，已知图中轨迹顶点与凹槽端口等高，则(　　) A.m>MB.仅增大M值后重新模拟，小球能飞离凹槽C.长时间观察，有些时间段内凹槽对地向左运动D.小球从图中A到B运动过程中，凹槽先加速后减速