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知识点56:
用
点解
轻弹簧解锁反冲问题
应
三大观
决
【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 提高题】如图甲所示,足够长的斜面与水平面的夹角为30°,质量分别为0.5 kg 和
1 kg 的A、B 两个小物块,用一根细线相连,A、B 之间有一被压缩的微型弹簧,A、B 与
弹簧组成的系统可视为质点.某时刻,将A、B 从P 点由静止释放,运动至Q 点时,细线
突然断裂,压缩的微型弹簧使A、B 瞬间分离,从分离时开始计时,A、B 短时间内运动的
速度-时间图像如图乙所示,重力加速度取g=10 m/s2.求:
(1)A、B 与斜面间的动摩擦因数μA、μB;
(2)细线断裂前微型弹簧储存的弹性势能Ep;
(3)A、B 再次相遇前的最远距离L.
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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 提高题】如图所示,一圆心为O 半径为R 的光滑半圆轨道固定在竖直平面内,其
下端和粗糙的水平轨道在A 点相切,AB 为圆弧轨道的直径。质量分别为m、2 m 的滑块
1、2 用很短的细线连接,在两滑块之间夹有压缩的短弹簧(弹簧与滑块不固连),滑块1、2
位于A 点。现剪断两滑块间的细线,滑块1 恰能过B 点,且落地点恰与滑块2 停止运动的
地点重合。滑块1、2 可视为质点,不考虑滑块1 落地后反弹,不计空气阻力,重力加速度
为g,求:
(1)滑块1 过B 点的速度大小;
(2)弹簧释放的弹性势能大小;
(3)滑块2 与水平轨道间的动摩擦因数。
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 提高题】如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6
m.平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1 kg,mB=0.2 kg,两滑块间夹有少量炸药,平
台右侧有一带竖直挡板的小车,静止在光滑的水平地面上.小车质量为M=0.3 kg,车上
表面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根水平轻弹簧,弹簧的自由端在Q 点,
小车的上表面左端点P 与Q 点之间是粗糙的,滑块B 与PQ 之间表面的动摩擦因数为μ=
0.2,Q 点右侧表面是光滑的.点燃炸药后,A、B 分离瞬间A 滑块获得向左的速度vA=6
m/s,而滑块B 则冲向小车.两滑块都可以看成质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间
极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10 m/s2.求:
(1)滑块A 在半圆轨道最高点对轨道的压力;
(2)若L=0.8 m,滑块B 滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)要使滑块B 既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ 之间的距离L 应在什
么范围内.
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