2025-2026学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册 第1章 素养提升课(一)　动量与能量的综合 课件

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复习任务群一现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”　打通应考之“脉”第一章 动量守恒定律素养提升课(一)　动量与能量的综合[学习目标]　1．理解“滑块—木板”模型的特点及规律，学会结合动量和能量知识处理有关问题。2．理解“滑块—弹簧”模型的特点及规律，学会结合动量和能量知识处理有关问题。3．理解“滑块—曲面”模型的特点及规律，学会结合动量和能量知识处理有关问题。探究重构·关键能力达成探究1　“滑块—木板”碰撞模型【典例1】　(人教版P30T7改编)如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2 kg，mB＝1 kg，mC＝2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求：(1)A与C发生碰撞后的瞬间A的速度大小；(2)若B与A间的动摩擦因数μ＝0.2，则木板A的最小长度是多少？[解析]　(1)在光滑水平轨道上，在与C碰撞前，A、B间无相互作用，又因碰撞时间极短，长板A与滑块C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为vA，C的速度为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv0＝mAvA＋mCvC。A与滑块B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)vAB。A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足vAB＝vC，解得vA＝2 m/s，vC＝3 m/s。 [答案]　(1)2 m/s　(2)1.5 m[针对训练]1．(多选)如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝2 m/s 滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化的情况如图乙所示，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)A．木板获得的动能为1 JB．系统损失的机械能为2 JC．木板A的最小长度为2 mD．A、B间的动摩擦因数为0.1√√√  探究2　“滑块—弹簧”碰撞模型1．模型图示2．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0，则系统动量守恒。(2)在能量方面，由于弹簧形变会使弹性势能发生变化，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。(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(完全非弹性碰撞拓展模型)。(4)弹簧恢复原长时，弹性势能为0，系统动能最大(完全弹性碰撞拓展模型，相当于碰撞结束时)。【典例2】　如图所示，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朝B运动，压缩弹簧，当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，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)B和C碰前瞬间B的速度；(2)整个系统损失的机械能；(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。   规律方法　解答含弹簧的系统类问题必须注意的几个问题(1)首先判断弹簧的初始状态是处于原长、伸长还是压缩状态。(2)分析作用前、后弹簧和物体的运动状态，依据动量守恒定律和机械能守恒定律列出方程。(3)判断解出的结果的合理性。(4)由于弹簧的弹力是变力，所以弹簧的弹性势能通常利用机械能守恒定律或能量守恒定律求解。(5)要特别注意弹簧的三个状态：原长(此时弹簧的弹性势能为零)、压缩到最短或伸长到最长的状态(此时弹簧与连接的物体具有共同的瞬时速度，弹簧具有最大的弹性势能)，这往往是解决此类问题的关键点。 √√ 探究3　“滑块—曲(斜)面”模型1．模型图示  (1)若圆槽固定在水平地面，则小球到达D处的速度大小；(2)若圆槽不固定，初始静止在光滑水平面上，则小球要离开槽口时小球的速度大小；(3)接(2)问，小球第一次落到地面时距释放点P的距离。(结果可含根号，需化简)      √√√ 题号13524687910√1．(多选)如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的两倍。上述两种射入过程相比较 (　　)A．射入滑块A的子弹速度变化大B．整个射入过程中两滑块受的冲量一样大C．两个过程中系统产生的热量相同D．射入滑块A中时阻力对子弹做的功是射入滑块B中时的两倍 素养提升练(一)　动量与能量的综合√ 题号135246879102．(多选)如图所示，质量为M的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是粗糙水平面，BC部分是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道。现有一质量为m的小滑块从A点以速度v0冲上滑槽，并且刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C点，忽略空气阻力。则在整个运动过程中，下列说法正确的是(　　)题号13524687910 题号13524687910√√ 题号13524687910√3．如图所示，质量为m的滑环套在足够长的光滑水平杆上，质量为M＝3m的小球(可视为质点)用长为L的轻质细绳与滑环连接。滑环固定时，给小球一个水平冲量I，小球摆起的最大高度为h1(h1