1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞2 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

1.5  弹性碰撞和非弹性碰撞2

碰撞模型拓展

相互作用的两个物体组成的系统，若某一过程满足动量守恒的条件，可以将其视为碰撞问题进行处理。

一、滑块弹簧模型

例1：如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量=4kg，B的质量=4kg，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以=7m/s的速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开，求：

（1）滑块通过弹簧相互作用过程中弹簧的最大弹性势能；

（2）滑块A与B分开时，两者的速度分别为多少？

 

 

 

 

 

 

练习1：

如图所示，一轻质弹簧两端连着木块A和B，放在光滑水平面上，一颗子弹以水平速度射入木块A并留在其中，已知A的质量为m，B的质量为2m，子弹的质量为m，则当弹簧压缩最短时，求：

（1）系统的共同速度是多大；

（2）弹簧的弹性势能为多少；

（3）全过程系统损失的动能为多少？

 

 

 

 

 

 

二、滑块曲面模型

例2：如图所示，带有1/4圆弧轨道的质量为M的滑车静止于光滑水平面上，AB、CD段均光滑，光滑圆弧轨道的半径为R，一质量为m的滑块以速度水平冲上滑车后沿着圆弧轨道运动，求：

（1）滑块运动到最高点时距离滑车水平面的高度

（2）滑块重新回到滑车水平面的速度

（3）讨论h与R的关系并分析滑块的运动情况

（4）若h大于R，求滑块在空中运动的时间

 

 

 

 

 

 

 

 

 

练习2：如图所示，光滑水平面上质量m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速度冲向质量m2=6kg的静止的光滑圆弧面斜劈体，圆弧部分足够长。取g=10m/s2，求：

（1）物块m1能上升的最大高度；

（2）物块m1刚从圆弧面滑下后，二者速度的大小；

（3）若m1=m2，物块m1从圆弧面滑下后，二者速度的大小。