2026届高考物理一轮复习课件 专题强化9：四类碰撞模型

该高中物理高考复习课件聚焦“四类碰撞模型”核心专题，覆盖弹簧压缩、斜面/摆球、板块、静止反冲/人船等高考高频考点，依据高考评价体系分析动量守恒与能量转化规律的考查权重，归纳出共速问题、相对位移计算等常考题型，构建系统的解题思路框架，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“模型建构+科学推理+真题突破”的备考策略，如以弹簧压缩模型中“压缩到最短共速”为例，结合动量守恒与能量守恒方程推导，培养学生的科学思维和能量观念。通过例析板块模型中摩擦力做功与相对位移关系，总结“动量守恒+能量损失”解题模板，帮助学生掌握高频题型答题技巧，教师可据此实施精准复习，提升学生高考冲刺效率。

2026年新教材新高考 专题强化 9 四类碰撞模型 复 习 目 标 1.弹簧压缩模型 2.斜面上下滑模型 / 摆球带动模型 3.地面光滑的板块模型 4.静止反冲 / 人船模型 一、弹簧压缩模型 1.压缩到最短 ——碰后共速 2.压缩后，有弹开 ——弹性碰撞 3.压缩后，由静止弹开 ——静止反冲 动碰静 例1 如图所示，一根轻弹簧的两端与质量分别为和 的甲、乙两物体连接，静止在 光滑的水平面上。现在使甲瞬间获得水平向右的速度 ，当甲物体的速度减小到 时，弹簧最短。下列说法正确的是 ( )。 A.此时乙物体的速度大小为 B.紧接着甲物体将开始做加速运动 C.甲、乙两物体的质量之比 D.当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小为 A （多选）如图1所示，一个轻弹簧的两端与质量分别为 和的两物块、 相连接并静止在光滑的水平地面上。现使以的速度向运动并压缩弹簧，、 的速度—时间图像如图2所示，则有( )。 A.在、时刻两物块达到共同速度 ，且弹簧都处于压缩状态 B.从到 过程中，弹簧由压缩状态恢复原长 C.两物块的质量之比 D.在时刻与的动能之比 CD 二、斜面上下滑模型 / 摆球带动模型 1.冲/摆到最高点 ——碰后共速 2.滑上后、又滑下；摆上、由摆下 ——弹性碰撞 3.从最高点滑下/摆下 ——静止反冲 动碰静 例2 （改编）如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为 的滑环。滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为 的物块（可视为质点），绳长为 。将滑环固定时，给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块同样的水平冲量，求物块摆起的最大高度。 解：滑环固定时，得：， 解得： 滑环不固定时， 解得 。 例3 （多选）质量为的带有 光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为的小球以速度 水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度大小为 ，则( )。 A.小球以后将向左做平抛运动 B.小球将做自由落体运动 C.此过程小球对小车做的功为 D.小球在圆弧轨道上上升的最大高度为 BC 1.若小球从小车最右端由静止开始下滑，小车质量为 ，凹槽半径为，小球质量为 ，则小球脱离小车时： （1）小车与小球速度大小分别为多少？ （2）小车相对地面位移是多少？ 解：（1）根据静止反冲理论：， ， 解得 ， 。 1.若小球从小车最右端由静止开始下滑，小车质量为 ，凹槽半径为，小球质量为 ，则小球脱离小车时： （1）小车与小球速度大小分别为多少？ （2）小车相对地面位移是多少？ （2） 根据人船模型，有： ， ， 解得 ，方向水平向右。 2.如图，若一物块在一光滑凹槽 点由静止下滑，物块质量为，凹槽质量为 ，水平 面光滑，凹槽半径 。 （1）分析物块从到的过程中和物块从到的过程中凹槽 的运动状态。 （2）求物块从 的过程中能到达的最高点。 （3）若凹槽左侧有一竖直挡板，物块依然从 点静止释放，求物块从到 的过程中上升的最大高度。 2.如图，若一物块在一光滑凹槽 点由静止下滑，物块质量为，凹槽质量为 ，水平 面光滑，凹槽半径 。 （1）分析物块从到的过程中和物块从到的过程中凹槽 的运动状态。 解：（1）物块从到 的过程中，物块对凹槽的作用力斜向左下方，则凹槽向左加速运动。 物块从到 的过程中，物块对凹槽的作用力为右下，则凹槽向左减速运动。 2.如图，若一物块在一光滑凹槽 点由静止下滑，物块质量为，凹槽质量为 ，水平 面光滑，凹槽半径 。 （2）求物块从 的过程中能到达的最高点。 解：（2）根据动量守恒定律及机械能守恒定律可知，当物块到达凹槽最高点时，物块和凹槽水平方向速度为零，故物块应到达凹槽 点。 2.如图，若一物块在一光滑凹槽 点由静止下滑，物块质量为，凹槽质量为 ，水平 面光滑，凹槽半径 。 （3）若凹槽左侧有一竖直挡板，物块依然从 点静止释放，求物块从到 的过程中上升的最大高度。 （3）根据动能定理有， 解得， 当物块从到 过程中， ， 解得 。 三、地面光滑的板块模型 1.不滑出木板 ——碰后共速 动碰静 2.滑出木板 ——普通非弹性碰撞 动碰静 例4 如图所示，物体叠放在上表面光滑的 物体上最右端，一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动， 与静止在同一光滑水平轨道上的木板发生完全非弹性碰撞，、的上表面相平且、 不粘连，滑上后恰好能到达的最右端，已知、、 质量均相等，且为，木板长为 ，求： （1） 的最终速度的大小。 （2）、 之间的摩擦力的大小。 （3）在木板上滑行的时间 。 例4 如图所示，物体叠放在上表面光滑的 物体上最右端，一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动， 与静止在同一光滑水平轨道上的木板发生完全非弹性碰撞，、的上表面相平且、 不粘连，滑上后恰好能到达的最右端，已知、、 质量均相等，且为，木板长为 ，求： （1） 的最终速度的大小。 B、C相碰，动量守恒定律得 解得 B、共速后以的速度滑上，滑上后，、脱离，、 相互作用过程中动量守恒， 动量守恒定律得 解得 。 例4 如图所示，物体叠放在上表面光滑的 物体上最右端，一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动， 与静止在同一光滑水平轨道上的木板发生完全非弹性碰撞，、的上表面相平且、 不粘连，滑上后恰好能到达的最右端，已知、、 质量均相等，且为，木板长为 ，求： （2）、 之间的摩擦力的大小。 （3）在木板上滑行的时间 。 解（2）由能量守恒定律得 解得 。 （3）对由动量定理得 解得 。 （1）如果、发生弹性碰撞，已知、的质量均为，要让 能滑上， 的质量要满足什么条件？ （2）如果、发生弹性碰撞，已知、的质量均为， 的质量为，能否滑上？、 的速度大小分别是多少？ （3）如果、发生弹性碰撞，已知、的质量均为， 的质量为，木板 足够长，整个过程机械能损耗了多少？ （4）如果、发生弹性碰撞，已知、的质量均为， 的质量为，木板长为，滑上后恰好能到达的最右端时，、 相隔距离是多少？ 解（1）如果、发生弹性碰撞，对、有 ， 要让能滑上，有， 解得 。 （2）如果、发生弹性碰撞， 得 若能滑上，则、的速度分别是， 。 （3）如果、发生弹性碰撞，能滑上，由于木板足够长，对、 系统有 ， 整个过程机械能损耗 。 （4）若B、C发生弹性碰撞，则的速度分别是 ，此后次后 由题意： 此后，对A：aA=μg ; 对C： 共速时： aC= 解得：t= 故，这段时间内A的位移为：xA== B物体的位移为：xB=v1･t=3L 所以，B、C之间的距离为： 四、静止反冲 / 人船模型 1.只要一个系统突然分离往相反运动 2.人船模型 ， 例5 质量为的烟花弹升到最高点距离地面高度为 处爆炸成质量相等的两部分，两炸片同时落地后相距，重力加速度大小为 ，不计空气阻力，则烟花弹爆炸使炸片增加的机械能为( )。 B 如果质量为的烟花弹升到最高点距离地面高度为 处，爆炸成质量之比为 的初速度均沿水平方向的两个碎块。 （1）两碎块落地时的位移大小之比是 吗？两碎块落地时的水平位移大小之比是多少？ （2）两碎块落地瞬间的重力功率之比是多少？ （3）爆炸瞬间开始计时，在烟花弹起点，先后在末和 末听到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为，重力加速度大小取 ，忽略空气阻力。爆炸点离地面高度为多少，水平距离为多少？ (1) 爆炸后的碎块做平抛运动，下落的高度相同，则在空中运动的时间相同，水平方向有知，落地时两碎块的水平位移之比为 ，碎块位移，可见两碎块的位移大小之比不是 ，而落地水平位移之比为 。 (2) 两碎块落地瞬间的重力功率 ，重力功率只跟质量成正比，因此，两碎块落地瞬间的重力功率之比是 。 (3)据题意知， ， 又，联立解得， ， 故爆炸点离地面 高度 两碎块落地点的水平距离 。 例6 发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为 （含燃料）的导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度 竖直向下喷出质量为 的炽热气体。忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时导弹获得的速度大小是( )。 A. B. C. D. D 发射导弹情境改为发射地球卫星，在发射时需要运载火箭多次点火，以提高最终的发射速度。某次模拟地球近地卫星发射的过程中，火箭模型喷气发动机每次喷出质量 的气体，气体离开发动机时的对地速度 ，假设火箭（含燃料在内）的总质量 ，发动机每秒喷气20次，忽略地球引力的影响。 （1）第三次气体喷出后火箭模型的速度大小约为多少？ （2）地球卫星要能成功发射，卫星速度大小至少达到多少？ （3）要使火箭模型能成功发射至少要喷气多少次？ （4）要使火箭模型能成功发射至少要持续喷气多长时间？ (1)由动量守恒定律得 解得 。 (2)地球卫星要能成功发射，喷气 次后至少要达到第一宇宙速度，即 。 (3)以火箭模型和喷出的 次气体为研究对象,由动量守恒定律 得 代入数据解得 。 (4)至少持续喷气时间 。 例7 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为 ，然后用卷尺测出船长。已知他自身的质量为，则渔船的质量 为( )。 B 1.如图所示，小车上竖起一根杆，杆顶上悬挂一轻绳长为，绳下端系着质量为 小球，小车（包括杆）质量为 ，将小球向右拉至水平后放手（不考虑水的阻力）。 （1）系统的总动量是否守恒？ （2）水平方向任意时刻小球与小车的动量是否等大反向或都为零？ （3）小球能不能向左摆到原高度？ （4）小车向右移动的最大距离为多少？ (1)系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，总动量不守恒。 (2)系统在水平方向所受的合力为零，故水平方向的动量守恒，而水平方向任意时刻小球与小车的动量都是等大反向或都为零。 (3)根据水平方向的动量守恒及机械能守恒得，小球仍能向左摆到原高度。 (4)根据“人船模型”，系统水平方向动量守恒 ， ， 即，又 ， 解得小车向 右移动的最大距离为 。 2.如图所示，如果小车上有一个气球下面有一根长绳，一个质量 的人抓在气球下方，气球和长绳的总质量 ，长绳的下端刚好和小车水平面接触且不连线，当静止时人离小车水平面的高度 。如果这个人开始沿绳向下滑，当滑到绳下端时，他离小车水平面的高度约为多少？（可以把人看成质点） 解:当人滑到下端时，设人相对地面下滑的位移大小为 ，气球相对地面上升的位移大小为，由动量守恒定律，得 ， 且， 解得 ，所以他离地面的高度约为 。 $