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1、关于动量守恒定律的应用弹簧问题第一张,PPT共十二页,创作于2022年6月vv(1)何时两物体相距最近,即弹簧最短(2)何时两物体相距最远,即弹簧最长水平面光滑,弹簧开始时处于原长NGF弹NGF弹两物体速度相等时弹簧最短,且损失的动能转化为弹性势能两物体速度相等时弹簧最长,且损失的动能转化为弹性势能第二张,PPT共十二页,创作于2022年6月弹簧模型的特点与方法弹簧模型的特点与方法1.注意弹簧弹力特点及运动过程。弹簧弹力不能瞬间变化。2.弹簧连接两种形式:连接或不连接。连接:可以表现为拉力和压力。不连接:只表现为压力。3.动量问题:动量守恒。4.能量问题:机械能守恒(弹性碰撞)。动能和弹性势能
2、之间转化.第三张,PPT共十二页,创作于2022年6月1木块木块a和和b用一轻弹簧连接,放在光滑水平面上,用一轻弹簧连接,放在光滑水平面上,a紧靠紧靠在墙壁上,在在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,当撤上施加向左的水平力使弹簧压缩,当撤去外力后,下列说法正确的是(去外力后,下列说法正确的是()Aa尚未离开墙壁前,尚未离开墙壁前,a和和b组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前,尚未离开墙壁前,a和和b组成的系统动量不守恒组成的系统动量不守恒 Ca离开墙壁后,离开墙壁后,a和和b组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒Da离开墙壁后,离开墙壁后,a和和b组成的系统动量不守恒组成
3、的系统动量不守恒题型一、判断动量是否守恒题型一、判断动量是否守恒BC第四张,PPT共十二页,创作于2022年6月2原来静止在平板小车原来静止在平板小车C上,上,A、B间有一根被压缩的弹间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,簧,地面光滑,A的质量是的质量是B的的2倍,当弹簧突然释放后,则倍,当弹簧突然释放后,则下列说法错误的下列说法错误的()A.若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成组成系统的动量守恒系统的动量守恒B.若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒组成系统的动量守恒 C.若若A
4、、B所受的摩擦力大小相等,所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动组成系统的动量守恒量守恒D若平板车足够长,若平板车足够长,最终最终A、B、C将静止。将静止。A第五张,PPT共十二页,创作于2022年6月弹簧弹力联系的弹簧弹力联系的“两体模型两体模型”注意:注意:状态的把握状态的把握 由于弹簧的由于弹簧的弹力随形变量变化弹力随形变量变化,所以弹簧弹力,所以弹簧弹力联系的联系的“两体模型两体模型”一般都是作一般都是作加速度变化加速度变化的复杂的复杂运动,所以通常需要用运动,所以通常需要用“动量关系动量关系”和和“能量关能量关系系”分析求解。复杂的运动过程不容易明确,分析求解。复杂的运动过程不
5、容易明确,特特殊的状态殊的状态必须把握:必须把握:弹簧最长(短)时两体的速度弹簧最长(短)时两体的速度相同;弹簧自由时两体的速度最大(小)。相同;弹簧自由时两体的速度最大(小)。第六张,PPT共十二页,创作于2022年6月 3.如图所示,如图所示,P物体与一个连着弹簧的物体与一个连着弹簧的Q物体正碰,碰撞后物体正碰,碰撞后P物物体静止,体静止,Q物体以物体以P物体碰撞前速度物体碰撞前速度v离开,已知离开,已知P与与Q质量相质量相等,弹簧质量忽略不计,那么当弹簧被压缩至最短时,下等,弹簧质量忽略不计,那么当弹簧被压缩至最短时,下列的结论中正确的应是列的结论中正确的应是()AP的速度恰好为零的速度
6、恰好为零 BP与与Q具有相同速度具有相同速度 CQ刚开始运动刚开始运动 DP、Q弹簧组成的系统动量守恒弹簧组成的系统动量守恒BD题型二、两个物体的问题题型二、两个物体的问题理解:弹簧被压缩至最短时的临界条件。理解:弹簧被压缩至最短时的临界条件。第七张,PPT共十二页,创作于2022年6月4.质量分别为质量分别为3m和和m的两个物体的两个物体,用一根细线相连用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光整个系统原来在光滑水平地面上以速度滑水平地面上以速度v0向右匀速运动向右匀速运动,如图所示如图所示.后来后来细线断裂细线断裂,质量为质量为m的物体离开弹
7、簧时的速度变为的物体离开弹簧时的速度变为2v0.求(求(1)质量为)质量为3m的物体离开弹簧时的速度的物体离开弹簧时的速度 (2)弹簧的这个过程中做的总功)弹簧的这个过程中做的总功.第八张,PPT共十二页,创作于2022年6月5用用轻弹轻弹簧相簧相连连的的质质量均量均为为2kg的的A、B两物两物块块都都以以v=6m/s的速度在光滑水平面上运的速度在光滑水平面上运动动,弹弹簧簧处处于于原原长长,质质量量为为4kg的物的物块块C在前方静止,如在前方静止,如图图所示。所示。B和和C碰后二者粘在一起运碰后二者粘在一起运动动,在以后的运,在以后的运动动中,中,求:求:(1)当)当弹弹簧的簧的弹弹性性势势
8、能最大能最大时时,物体,物体A的速度是多大?的速度是多大?(2)弹弹性性势势能最大能最大值值是多少?是多少?题型三、三个物体及综合问题题型三、三个物体及综合问题第九张,PPT共十二页,创作于2022年6月6.如如图图所示,一所示,一轻质弹轻质弹簧的一端固定在滑簧的一端固定在滑块块B上,另一端与上,另一端与滑滑块块C接触但未接触但未连连接,接,该该整体静止放在离地面高整体静止放在离地面高为为H的光的光滑水平桌面上。滑水平桌面上。现现有一滑有一滑块块A从光滑曲面上离桌面从光滑曲面上离桌面h高高处处由静由静止开始滑下,与滑止开始滑下,与滑块块B发发生碰撞(生碰撞(时间时间极短)并粘在一起极短)并粘在
9、一起压压缩弹缩弹簧推簧推动动滑滑块块C向前运向前运动动,经经一段一段时间时间,滑,滑块块C脱离脱离弹弹簧,簧,继续继续在水平桌面上匀速运在水平桌面上匀速运动动一段一段时间时间后从桌面后从桌面边缘飞边缘飞出。出。已知已知求:(求:(1)滑)滑块块A与滑与滑块块B碰撞碰撞结结束瞬束瞬间间的速度;的速度;(2)被)被压缩弹压缩弹簧的最大簧的最大弹弹性性势势能;能;第十张,PPT共十二页,创作于2022年6月例:例:如图所示,如图所示,A,B,C三个木块的质量均为三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,。置于光滑的水平面上,B,C之间有一轻质弹之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连,将弹簧压
10、簧,弹簧的两端与木块接触而不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把紧到不能再压缩时用细线把B和和C紧连,使弹簧紧连,使弹簧不能伸展,以至于不能伸展,以至于B,C可视为一个整体,现可视为一个整体,现A以初速以初速v0沿沿B,C的连线方向朝的连线方向朝B运动,与运动,与B相相碰并黏合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,碰并黏合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使从而使C与与A,B分离,已知分离,已知C离开弹簧后的速度离开弹簧后的速度恰为恰为v0,求弹簧释放的势能。,求弹簧释放的势能。第十一张,PPT共十二页,创作于2022年6月感谢大家观看第十二张,PPT共十二页,创作于2022年6月4/5/2023