1.3动量守恒定律的应用之弹簧类问题 课件(共14张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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1.3动量守恒定律的应用之弹簧类问题 课件(共14张PPT) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共14张PPT)
动量守恒定律的应用
——两个物体和弹簧的故事
1.如图所示,甲木块以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。乙的质量是甲的3倍,甲木块与弹簧接触后(  )
A.甲乙动量相等时弹簧的弹性势能最大
B.弹簧势能最大时乙的速度达到最大
C.最终乙的速度比甲大
D.最终乙的动能是甲的3倍
请你在同一幅图中画出两者的速度时间图像
v
t
D
2.如图所示,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,0~2s内两物体的v-t图像如图所示。则(  )
A.A的质量比B的大
B.0~1s内,弹簧对A、B的冲量相同
C.t=1s时,弹簧的弹性势能最大
D.t=2s时,A的动量比B的大
c
3.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的A、B两物块相连接,并且静止在光滑的水平桌面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.两物块的质量之比为m1:m2=1:2
B.在t1时刻和t3时刻弹簧的弹性势能均达到最大值
C.t1-t2时间内,弹簧的长度大于原长
D.t2-t3时间内,弹簧的弹力逐渐减小
B
4.(2021湖南)如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力F作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的a-t图像如图(b)所示,S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小,S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。A在t1时刻的速度为v0。下列说法正确的是( )
A. 0到t1时间内,墙对B的冲量等于mAv0
B. mA > mB
C. B运动后,弹簧的最大形变量等于x
D. S1 -S2=S3
ABD
5.如图,在光滑水平面上放着质量分别为m和2m的A、B两个物块,现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩,此过程中推力做功W。然后撤去外力,则( )
A.从开始到A离开墙面的过程中,墙对A的冲量为0
B.当A离开墙面时,B的动量大小为
C. A离开墙面后,弹簧的最大弹性势能为
D.A离开墙面后,A的最大速度为
CD
6.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点到水平面的距离为h,物块B和C的质量均为3m,B与C用轻弹簧拴接,置于光滑的水平面上,B物体位于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发生弹性碰撞(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,则下列说法正确的是(  )
A.碰后小球A反弹离地面的最大高度为
B.碰撞过程中B物体受到的冲量大小为
C.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能
D.物块C获得的最大速度为
C
A
B
C
v0
7.如图,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υ0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
(i)整个系统损失的机械能;
(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
(i)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度时,对A、B与弹簧组成的系统: ①
此时B与C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为,损失的机械能为。
对B、C组成的系统: ② ③
联立①②③式得 ④
(ⅱ)由②式可知,A将继续压缩弹簧,直至A、B、C三者速度相同,设此速度为,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为。 ⑤ ⑥
联立④⑤⑥式得⑦
ABD
BC
10.如图所示,质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起,竖直放置在水平地面上,物体A处于静止状态,在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g。要使碰后物体B被拉离地面,h至少为多大?
*11.(2022全国乙卷)如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为0.36v0t0。A、B分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为θ(sinθ=0.6),与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(3)物块A与斜面间的动摩擦因数。

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