第1章 专题提升课2 “滑块—弹簧”模型和“滑块—弧面”模型-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一同步课件（教科版）

该高中物理单元复习课件聚焦“滑块—弹簧”和“滑块—弧面”模型，通过微专题系统梳理模型特点，如动量守恒条件、机械能转化规律等核心内容，结合典型例题共研构建知识网络，体现两模型在动量与能量观点应用上的内在逻辑。 其亮点在于采用“模型建构-科学推理-分层演练”复习策略，如例1至例6通过碰撞、共速等情境分析培养科学思维，随堂演练题组分层设计落实物理观念，助力学生巩固模型应用能力，也为教师提供精准复习教学支持。

专题提升课2　“滑块—弹簧” 模型和“滑块—弧面”模型 内 容 索 引 思维进阶 重难突破 1 1 随堂演练 巩固落实 2 思维进阶 重难突破 第一部分 3 微专题一　“滑块—弹簧”模型 1．模型图示 返回导航 2．模型特点 (1)两个或两个以上的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0，则系统动量守恒。 (2)在能量方面，由于弹簧形变会使弹性势能发生变化，系统的总动能将发生变化；若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，则系统机械能守恒。 (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(完全非弹性碰撞拓展模型)。 (4)弹簧恢复原长时，弹性势能为0，系统动能最大(完全弹性碰撞拓展模型，相当于碰撞结束时)。 返回导航 典型例题共研 CD 返回导航 [解析]　在整个运动过程中，只有弹簧弹力做功，弹力属于系统内力，系统的合外力为零，因此物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，故A错误； 物体A在压缩弹簧时，做减速运动，物体B受到弹簧的弹力作用做加速运动，当物体A、B的速度相等时，此时弹簧的压缩量最大，弹簧获得的弹性势能最大，故B错误； 返回导航 返回导航 例2 (2025·河北唐山市选考)如图所示，物块A、B与轻弹簧拴接，置于光滑水平面上，弹簧处于原长，物块C以水平速度v0撞向物块B，碰撞时间极短，碰后C与B粘在一起。已知B、C质量均为m，不计一切阻力。 返回导航 (1)求B、C碰撞过程中B对C的冲量大小。 [答案]　0.5mv0　 返回导航 (2)求弹簧弹性势能最大时A的速度与运动过程中A的最大速度之比。 [解析]　B、C撞后压缩弹簧，A、B、C三者共速时弹簧弹性势能最大，设此时A的速度为v2，当弹簧第一次恢复到原长时A的速度最大，设此时A的速度为v3，B和C速度为v4，设A的质量为M，从撞后B、C共速至A、B、C三者共速对系统应用动量守恒定律 2mv1＝(2m＋M)v2 从撞后B、C共速至弹簧第一次恢复到原长对系统应用动量守恒定律 2mv1＝2mv4＋Mv3 返回导航 返回导航 返回导航 (1)A与B碰后瞬间的速度大小； 返回导航 (2)A与B碰撞瞬间，损失的机械能； 返回导航 (3)A与B碰后一起向下运动到最低点的过程中，A对B做的功。 返回导航 微专题二　“滑块—弧面”模型 1．模型图示 返回导航 返回导航 例4 (多选)如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平 地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量 为2m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力。滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是(　　) AC 典型例题共研 返回导航 返回导航 例5 (2026·广东深圳市期中)如图所示，光滑水平面上静置一个质量为3m的滑块轨道A，滑块A的下部分是圆心角为45°的圆弧，上部分是倾角为45°的斜面，轨道最底端与水平面平滑连接。两个质量均为m的小滑块B、C放在水平面上离A足够远处，小滑块B的右侧连接有轻弹簧，给B一个向右的初速度v0，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。 返回导航 (1)求弹簧的最大弹性势能。 返回导航 (2)求C刚滑上A时的速度大小。 [答案]　v0　 返回导航 (3)为使C不从A的顶端冲出，A总高度的最小值是多少？ 返回导航 例6 如图所示，质量M＝4 kg的四分之一光滑圆弧槽静置在光滑水平面上，圆弧底端和水平面相切。一质量m＝1 kg的小物块，被压缩弹簧弹出后，冲上圆弧槽，并从顶端滑出，滑出时圆弧槽的速度为1 m/s，g取10 m/s2。求： 规范一练 动量和能量观点分析“滑块—弹簧”和“滑块—弧面”问题 返回导航 (1)小物块被弹簧弹出时的速度大小； [解析]　设小物块离开弹簧后的速度为v1，小物块滑上圆弧槽的过程中系统水平方向动量守恒，则 mv1＝(m＋M)v2 解得v1＝5 m/s。 [答案]　5 m/s　 返回导航 (2)小物块滑出圆弧槽后能达到的最大高度h1； [答案]　1 m　 返回导航 (3)小物块第二次滑上圆弧槽后能达到的最大高度h2。 返回导航 [答案]　0.04 m 返回导航 随堂演练 巩固落实 第二部分 30 1．(“滑块—弹簧”碰撞模型)(多选)如图所示，物体P、Q用轻质弹簧拴接放置在光滑水平面上。给P施加一瞬时冲量使其向右运动，弹簧最短时Q的速度为2 m/s，已知P、Q质量分别为2 kg和3 kg，取向右为正方向，则运动过程中(　　) A．P的初速度为5 m/s B．P的速度始终为正值 C．Q的最大速度为4 m/s D．弹簧最大弹性势能为21 J AC 返回导航 解析：已知P、Q质量分别为2 kg和3 kg，弹簧最短时Q和P的速度相同，都为2 m/s，则根据动量守恒定律可得mPv1＝(mQ＋mP)v1′，解得v1＝5 m/s，故A正确； 返回导航 C 返回导航 返回导航 AC 返回导航 物块甲、乙碰撞后粘在一起，属于完全非弹性碰撞，有内能产生，此过程物块甲、乙、丙构成的系统机械能不守恒，故D错误。 返回导航 4.(“滑块—弧面”碰撞模型)(2025·浙江杭州期中)光滑水 平面上放着一异形物块b，其曲面是四分之一光滑圆弧， 在它的最低点放着一个静止的小球c，如图所示。滑块a以 初速度v0水平向左运动，与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m，a、b的碰撞时间极短，小球c不能从物块b的上端离开。求： 返回导航 (1)a、b的碰撞过程中，a对b的冲量大小； 返回导航 (2)a、b的碰撞过程中，b对a做的功； 返回导航 (3)小球c上升的最大高度h。 返回导航 [答案]　　 A．滑块b沿a上升的最大高度为 B．滑块b沿a上升的最大高度为 C．物块a运动的最大速度为v0 D．物块a运动的最大速度为v0 物块甲、乙碰撞时有m1v0＝(m1＋m2)v1，解得v1＝1 m/s，弹簧压缩至最短时有Ep＝(m1＋m2)v－(m1＋m2＋m3)v＝1.2 J，故A正确； 弹簧第一次恢复原长时物块丙的速度最大，则有(m1＋m2)v1＝(m1＋m2)v2＋m3v3，(m1＋m2)v＝(m1＋m2)v＋m3v，解得v3＝0.8 m/s，故B错误； $