知识点56：应用三大观点解决轻弹簧解锁反冲问题 基础版-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点56：应用三大观点解决轻弹簧解锁反冲问题 【知识点的理解与运用】 1．解动力学问题的三种观点： ①动力学的方法：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题． ②能量方法：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． ③动量方法：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． 2．力学规律的选用原则 ①如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律． ②研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题． ③若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和能量守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件． ④在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量． ⑤在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换．这种问题由于作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决． 3．反冲问题的特点及处理方法： ①反冲是物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。 ②反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。 ③反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加 考点一：轻弹簧解锁反冲模型与直线运动组合问题 题型一：轻弹簧解锁反冲模型+直线运动模型 【典例1基础题】（多选）光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连)，弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则( 　　) A．物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为 B．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为x C．物块开始运动前弹簧的弹性势能为mv2 D．物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv2 考点二：轻弹簧解锁反冲模型与曲线运动组合问题 题型一：轻弹簧解锁反冲模型+竖直圆周运动问题 【典例1基础题】如图所示，竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上，直径AC竖直．小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧，P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点．开始时，系统位于A处，某时刻弹簧解锁(时间极短)使P、Q分离，Q沿水平面运动至D点静止，P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C，最终也落在D点．已知P的质量为m1＝0.4 kg，Q的质量为m2＝0.8 kg，半圆轨道半径R＝0.4 m，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A、D之间的距离； (2)弹簧锁定时的弹性势能； (3)Q与水平面之间的动摩擦因数．(结果保留2位小数) 题型二：轻弹簧解锁反冲模型+竖直圆周运动模型+组合运动问题 【典例2基础题】如图所示，半径R＝2.8 m的光滑半圆轨道BC与倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内，两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连，A处用光滑小圆弧轨道平滑连接，B处与圆轨道相切．在水平轨道上，两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起．某时刻剪断细线后，小球P向左运动到A点时，小球Q沿圆轨道到达C点；之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞．已知小球P的质量m1＝3.2 kg，小球Q的质量m2＝1 kg，小球P与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，剪断细线前弹簧的弹性势能Ep＝168 J，小球到达A点或B点时已和弹簧分离．重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，求： (1)小球Q运动到C点时的速度大小； (2)小球P沿斜面上升的最大高度h； (3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰． 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识点56：应用三大观点解决轻弹簧解锁反冲问题 【知识点的理解与运用】 1．解动力学问题的三种观点： ①动力学的方法：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题． ②能量方法：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． ③动量方法：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． 2．力学规律的选用原则 ①如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律． ②研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题． ③若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和能量守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件． ④在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量． ⑤在涉及碰撞、爆炸、打