第6章 专题提升9 三大观点分析碰撞类问题(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦“碰撞类问题”专题，依据高考评价体系梳理了动量守恒、能量守恒及动力学三大观点的考查要求，通过考向分析明确物体碰撞、滑块弹簧模型等高频考点，归纳弹性碰撞、完全非弹性碰撞等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养，如2025甘肃卷例1应用弹性碰撞速度交换结论，2026四川模考例2结合动量定理求平均作用力，强化科学推理与模型建构素养。通过“规律总结+真题解析+规范答题”模式，帮助学生掌握碰撞问题解题技巧，教师可依托此课件实现系统复习，提升学生高考得分率。

专题提升九　三大观点分析 碰撞类问题 [复习目标] 1．理解碰撞问题的特点，熟练应用动量和能量观点解决碰撞问题。 2．能够根据滑块和弹簧碰撞的特点，应用动量和能量观点进行分析。 返回导航 内 容 索 引 题型一 1 题型二 1 2 第一部分 题型一　碰撞类问题的特点和规律 4 考向1　物体与物体的碰撞 1．满足的规律 (1)动量守恒。 (2)机械能不增加。 (3)速度要合理。 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。 ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 返回导航 返回导航 结论：(1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换)； (2)当m1>m2时，v1′>0，v2′>0，且v2′>v1′(大碰小，一起跑)； (3)当m1<m2时，v1′<0，v2′>0(小碰大，要反弹)； (4)当m1≫m2时，v1′＝v1，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍)； (5)当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不动)。 返回导航 返回导航 例1 (2025·甘肃卷，T4)如图，小球A从距离地面20 m处自由下落，1 s末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为3 m。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取10 m/s2，则碰撞前小球B的速度大小v为(　　)   A．1.5 m/s B．3.0 m/s C．4.5 m/s D．6.0 m/s B 返回导航 返回导航 AD 例2 (多选)(2026·四川泸州市一模)水平桌面上一个质量为0.16 kg的小球a与完全相同的静止小球b发生正碰，碰撞后小球b以2.5 m/s的速度向前运动，小球a以1 m/s的速度向前运动。若两球碰撞相互作用的时间为0.001 s，则(　　) A．小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞 B．小球a与小球b发生的碰撞为弹性碰撞 C．碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为160 N D．碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为400 N 返回导航 深度探究 碰撞模型链接优生自研篇P269 返回导航 考向2　滑块(小球)与弹簧的碰撞 1．模型图示 返回导航 2．模型特点 (1)动量守恒：两个物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒。 (2)机械能守恒：系统所受的外力为零或除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒。 (3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统动能通常最小(相当于完全非弹性碰撞，两物体减少的动能转化为弹簧的弹性势能)。 (4)弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大(相当于刚完成弹性碰撞)。 返回导航 返回导航 (1)A、B碰撞后瞬间，B的速度大小； 返回导航 (2)弹簧压缩量最大时，弹簧的弹性势能。 深度探究 滑块＋弹簧模型链接优生自研篇P270 返回导航 第二部分 题型二　三大观点分析碰撞问题 18 1．三个基本观点 (1)动力学观点：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)能量观点：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)动量观点：用动量定理和动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。 返回导航 2．五大基本规律 规律 公式表达 牛顿第二定律 动能定理      机械能守恒 定律      动量定理 动量守恒定律 F合＝ma F合t＝p′－p，I合＝Δp m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 返回导航 3.选用规律原则 (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机械能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。 返回导航 (4)在涉及相对位移时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系统机械能与其他形式能量之间的转换。作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决。 返回导航 例4 表演者用一个大球和一个小球，做一种名为“超级弹性碰撞”的实验，其中上面的小球被称为“超级弹球”。如图所示，表演者将两球叠放在一起，从距地面高为h的位置由静止释放，假设大球先与地面碰撞以原速率反弹后再与小球碰撞，两球之间的碰撞无机械能损失且时间极短，且两球心的连线始终竖直。已知大球的质量为4m，小球的质量为m，重力加速度为g，将两球视为质点，忽略空气阻力，求： 返回导航 (1)该“超级弹球”第一次能够反弹的最大高度； 返回导航 (2)该“超级弹球”从开始下落到第一次反弹到最大高度所经历的时间。 返回导航 例5 (2026·广东汕头市模拟)如图，物块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根竖直轻杆，用一长l＝0.2 m的细线将小球C(可看成质点)竖直悬挂在轻杆上O点，A、B、C质量均为M＝0.03 kg。初始时，物块A、B均固定在水平面上，质量m＝0.01 kg的子弹以某一水平初速度射入小球C(射入时间极短且未射出)，小球C恰能到达与O点等高的P点。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。 返回导航 (1)求子弹初速度的大小。 [答案]　8 m/s　 返回导航 (2)若解除物块A、B的固定，子弹仍以相同初速度射入小球C(射入时间极短且未射出)，求小球C能上升的最大高度。 [答案]　0.12 m 返回导航 例6 (2024·黑吉辽卷，T14) 如图，高度h＝0.8 m的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量mA＝mB＝0.1 kg。A、B间夹一压缩量Δx＝0.1 m的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA＝0.4 m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB＝0.25 m后停止。A、B均视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求： 返回导航 (1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB； [答案]　1 m/s　1 m/s　 返回导航 (2)物块与桌面间的动摩擦因数μ； [答案]　0.2　 返回导航 (3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。 [答案]　0.12 J 返回导航 (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小v1、v2； (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小vb及弹性势能的最大值Epm。 返回导航 规范思维五部曲 规范答题 1.速读题目：本题是平抛运动和碰撞问题的组合，应用动量和能量观点分析的多过程问题。 2．信息获取：(1)弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上； (2)小球自Q点正上方处自由下落，无能量损失地滑入轨道； (3)小球从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起； (4)弹簧拉力达到15 N时，b解除锁定开始运动。 3．过程分析：小球下落到P点的运动过程，满足水平方向动量守恒和能量守恒；从P点水平抛出，恰好击中a的过程，满足水平方向动量守恒和能量守恒定律；解除锁定后满足水平方向动量守恒。 返回导航 规范思维五部曲 规范答题 4.规范列式：三个过程都满足水平方向动量和能量守恒，取不同的物体为系统，在水平方向列动量守恒和能量守恒的式子。 5．代数求解：注意计算过程不要写在解答中，解答过程只给出最终结果和单位就可以。 返回导航 规范答题模板 (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小v1、v2； 返回导航 规范答题模板 (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小vb及弹性势能的最大值Epm。 返回导航 规范答题模板 返回导航 规范答题模板 返回导航 W合＝ΔEk W合＝mv－mv E1＝E2 mgh1＋mv＝mgh2＋mv 例7 (2025·山东卷，T17)如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量m＝ kg的小球自Q点正上方h＝2 m处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到F＝15 N时，b解除锁定开始运动。已知a的质量ma＝1 kg，b的质量mb＝ kg，方形物体的质量M＝ kg，重力加速度大小g取10 m/s2，弹簧的劲度系数k＝50 N/m，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式Ep＝kx2(x为弹簧的形变量)，所有过程不计空气阻力。求： [解析]　小球由静止下落至运动到P点的过程，小球与方形物体组成的系统在水平方向上动量守恒，由动量守恒定律有0＝mv1－Mv2 又系统机械能守恒，由机械能守恒定律有mgh＝mv＋Mv 联立解得v1＝6_m/s，v2＝_m/s。 [解析]　小球从P点水平抛出后做平抛运动，水平速度不变，小球与a的碰撞过程，在水平方向上动量守恒 由动量守恒定律有mv1＝(m＋ma)v0 解得v0＝2 m/s b刚解除锁定时，有F＝kx0，小球与a的整体开始运动至b解除锁定的过程，由动能定理有 (m＋ma)v＝(m＋ma)v＋Ep0 其中Ep0＝kx 联立解得b刚解除锁定时小球和a的速度大小va＝1 m/s b解除锁定后，a、b、小球和弹簧组成的整个系统动量与机械能均守恒，当小球、a与b共速时，弹簧弹性势能最大 由动量守恒定律有(m＋ma)va＝(m＋ma＋mb)vb 解得vb＝_m/s 由机械能守恒定律有 (m＋ma)v＝(m＋ma＋mb)v＋Epm 解得Epm＝2.5_J。 $