物理備課資料 四 能量與動量 熱點剖析 能量和動量觀點的應(yīng)用

高考熱點剖析能量和動量觀點的應(yīng)用高考熱點剖析能量和動量觀點的應(yīng)用全全國國卷卷高高考考真真題題剖剖析析20152015年年卷卷,35(2)35(2)20152015年年卷卷,35(2)35(2)20162016年年卷卷,35(2)35(2)20162016年年卷卷,35(2),35(2)光滑水平面上光滑水平面上,A,A以某一速度向右以某一速度向右運動運動,求求m m和和M M之間之間應(yīng)滿足什么條件應(yīng)滿足什么條件,才能使才能使A A只與只與B,CB,C各發(fā)生一次彈性各發(fā)生一次彈性碰撞碰撞兩滑塊兩滑塊a,ba,b發(fā)生一發(fā)生一維碰撞后粘在一維碰撞后粘在一起起,后進入粗糙路后進入粗糙路段段.求滑塊的質(zhì)量求滑塊的質(zhì)量比比,兩滑塊克服摩兩滑塊克服摩擦力做的功與因擦力做的功與因碰撞而損失的機碰撞而損失的機械能之比械能之比噴泉噴出的水柱噴泉噴出的水柱將卡通玩具懸停將卡通玩具懸停在空中在空中,求單位求單位時間內(nèi)噴出的水時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量、玩具底的質(zhì)量、玩具底面相對于噴口的面相對于噴口的高度高度開始時三者靜止開始時三者靜止,小孩小孩將冰塊推向斜面體將冰塊推向斜面體,冰冰塊滑上斜面體有一最塊滑上斜面體有一最大高度大高度.求斜面體的質(zhì)求斜面體的質(zhì)量量,判斷冰塊能否追上判斷冰塊能否追上小孩小孩20162016年年卷卷,35(2),35(2)20172017年年卷卷,14,1420172017年年卷卷,15,1520172017年年卷卷,2020兩小物塊開始靜止兩小物塊開始靜止,a,a向右滑動與向右滑動與b b發(fā)生彈性碰撞發(fā)生彈性碰撞,但但b b沒有與墻發(fā)生沒有與墻發(fā)生碰撞碰撞,兩小物塊與地面間的動摩擦兩小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同因數(shù)均相同,求動摩擦因數(shù)滿足的求動摩擦因數(shù)滿足的條件條件模型火箭點火升模型火箭點火升空空,確定在燃氣確定在燃氣噴出后的瞬間火噴出后的瞬間火箭的動量大小箭的動量大小一靜止的鈾核一靜止的鈾核放出一個放出一個粒粒子衰變成釷核子衰變成釷核,比較衰變后釷比較衰變后釷核的動能與核的動能與粒子的動能的粒子的動能的大小大小,釷核的動釷核的動量與量與粒子的粒子的動量的大小動量的大小合外力合外力F F使物使物塊從靜止運塊從靜止運動動,確定某時確定某時刻的速率、刻的速率、速度、動量速度、動量大小大小技技法法提提煉煉1.1.牢記一個原理牢記一個原理,萬變不離其宗萬變不離其宗:動量守恒定律動量守恒定律m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=m=m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2.2.2.熟記兩種碰撞熟記兩種碰撞,解題又快又準解題又快又準(1)(1)彈性碰撞彈性碰撞:動量守恒和機械能守恒動量守恒和機械能守恒.(2)(2)非彈性碰撞非彈性碰撞:動量守恒動量守恒,但機械能不守恒但機械能不守恒.3.3.把握動量守恒定律的適用條件把握動量守恒定律的適用條件(1)(1)理想守恒理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零.(2)(2)近似守恒近似守恒:內(nèi)力遠大于外力時內(nèi)力遠大于外力時,近似守恒近似守恒.如碰撞、爆炸過程如碰撞、爆炸過程.(3)(3)分方向守恒分方向守恒:某個方向上系統(tǒng)所受合力為零時某個方向上系統(tǒng)所受合力為零時,該方向動量守恒該方向動量守恒.4.4.有用的結(jié)論有用的結(jié)論,能用則用能用則用(1)(1)“一動一靜一動一靜”彈性碰撞后的速度彈性碰撞后的速度v v1 1=,v=,v2 2=.=.(2)(2)兩球質(zhì)量相等兩球質(zhì)量相等,發(fā)生彈性碰撞后速度交換發(fā)生彈性碰撞后速度交換;發(fā)生完全非彈性碰撞后兩者共速發(fā)生完全非彈性碰撞后兩者共速.5.5.臨界問題臨界問題:多用假設(shè)法多用假設(shè)法;極值問題極值問題:選用解析法與圖解法選用解析法與圖解法.常?？伎碱愵愋托?.1.動量定理的實際應(yīng)用動量定理的實際應(yīng)用.2.2.多物體多過程中的動量守恒多物體多過程中的動量守恒.3.3.與圖像結(jié)合的動量守恒和功能關(guān)系的綜合與圖像結(jié)合的動量守恒和功能關(guān)系的綜合.4.4.彈性碰撞規(guī)律與運動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系的綜合應(yīng)用彈性碰撞規(guī)律與運動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系的綜合應(yīng)用.5.5.驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律.6.6.動量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用動量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用.12112()mm vmm1 1122mvmm【熱點集訓(xùn)熱點集訓(xùn)】1.1.動量定理的實際應(yīng)用動量定理的實際應(yīng)用(2017(2017福建廈門質(zhì)檢福建廈門質(zhì)檢)古時有古時有“守株待兔守株待兔”的寓言的寓言.假假設(shè)兔子質(zhì)量約為設(shè)兔子質(zhì)量約為2 kg,2 kg,以以15 m/s15 m/s的速度奔跑的速度奔跑,撞樹后反彈的速度為撞樹后反彈的速度為1 1 m/s,m/s,則兔則兔子受到撞擊力的沖量大小為子受到撞擊力的沖量大小為()A.28 NA.28 Ns sB.29 NB.29 Ns sC.31 NC.31 Ns sD.32 ND.32 Ns sD D 解析解析:設(shè)初速度方向為正方向設(shè)初速度方向為正方向,則由題意可知則由題意可知,初速度初速度v v0 0=15 m/s;=15 m/s;末速度為末速度為v=-1 m/s;v=-1 m/s;則由動量定理可知則由動量定理可知I=mv-mvI=mv-mv0 0=2=2(-1)-2(-1)-215N15Ns=-32 Ns=-32 Ns.s.2.2.驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律(2017(2017北京豐臺區(qū)二模北京豐臺區(qū)二模)如圖所示如圖所示,用用“碰撞實驗器碰撞實驗器”可可以驗證動量守恒定律以驗證動量守恒定律,即驗證兩個小球在水平軌道末端碰撞前后的動量守恒即驗證兩個小球在水平軌道末端碰撞前后的動量守恒.入入射小球質(zhì)量為射小球質(zhì)量為m m1 1,被碰小球質(zhì)量為被碰小球質(zhì)量為m m2 2.O.O點是小球拋出點在地面上的垂直投影點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實實驗時驗時,先讓入射小球先讓入射小球m m1 1多次從傾斜軌道上多次從傾斜軌道上S S位置靜止釋放位置靜止釋放,找到其平均落地點的位找到其平均落地點的位置置,并記下此位置距并記下此位置距O O點的距離點的距離,然后把被碰小球然后把被碰小球m m2 2靜置于水平軌道末端靜置于水平軌道末端,再將入再將入射小球射小球m m1 1從傾斜軌道上從傾斜軌道上S S位置靜止釋放位置靜止釋放,與小球與小球m m2 2相撞相撞,多次重復(fù)此過程多次重復(fù)此過程,并分別并分別找到它們平均落點的位置距找到它們平均落點的位置距O O點的距離點的距離.則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A.A.實驗中要求兩小球半徑相等實驗中要求兩小球半徑相等,且滿足且滿足m m1 1mm2 2B.B.實驗中要求傾斜軌道必須光滑實驗中要求傾斜軌道必須光滑C.C.如果等式如果等式m m1 1x x3 3=m=m1 1x x1 1+m+m2 2x x2 2成立成立,可驗證兩小球碰撞過程動量守恒可驗證兩小球碰撞過程動量守恒 D D3.3.動量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用動量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用(2017(2017衡水中學(xué)質(zhì)檢衡水中學(xué)質(zhì)檢)()(多選多選)如圖如圖,質(zhì)量質(zhì)量分別為分別為m m1 1=1.0 kg=1.0 kg和和m m2 2=2.0 kg=2.0 kg的彈性小球的彈性小球a,ba,b,用輕繩緊緊地把它們捆在一起用輕繩緊緊地把它們捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變使它們發(fā)生微小的形變.該系統(tǒng)以速度該系統(tǒng)以速度v v0 0=0.10=0.10 m/sm/s沿光滑水平面向右做直線沿光滑水平面向右做直線運動運動.某時刻輕繩突然自動斷開某時刻輕繩突然自動斷開,斷開后兩球仍沿原直線運動斷開后兩球仍沿原直線運動.經(jīng)過時間經(jīng)過時間t=5.0 t=5.0 s s后后,測得兩球相距測得兩球相距s=4.5 m,s=4.5 m,則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A.A.剛分離時剛分離時,a,a球的速度大小為球的速度大小為0.7 0.7 m/sm/sB.B.剛分離時剛分離時,b,b球的速度大小為球的速度大小為0.2 0.2 m/sm/sC.C.剛分離時剛分離時,a,ba,b兩球的速度方向相同兩球的速度方向相同D.D.兩球分開過程中釋放的彈性勢能為兩球分開過程中釋放的彈性勢能為0.27 J0.27 JABDABDB B 5.5.與圖像結(jié)合的動量守恒和功能關(guān)系的綜合與圖像結(jié)合的動量守恒和功能關(guān)系的綜合(2017(2017湖南師大附中模擬湖南師大附中模擬)()(多多選選)如圖如圖(甲甲)所示所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m m1 1,m,m2 2的兩物塊的兩物塊A,BA,B相連接相連接,處處于原長并靜止在光滑水平面上于原長并靜止在光滑水平面上.現(xiàn)使現(xiàn)使B B獲得水平向右、大小為獲得水平向右、大小為6 6 m/sm/s的瞬時速度的瞬時速度,從此刻開始計時從此刻開始計時,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖(乙乙)所示所示,從圖像提供從圖像提供的信息可得的信息可得()A.A.在在t t1 1,t,t2 2時刻時刻,兩物塊達到共同速度兩物塊達到共同速度2 2 m/sm/s,且彈簧都處于伸長狀態(tài)且彈簧都處于伸長狀態(tài)B.B.從從t t3 3到到t t4 4時刻間彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長時刻間彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C.C.兩物塊的質(zhì)量之比為兩物塊的質(zhì)量之比為m m1 1mm2 2=21=21D.D.在在t t2 2時刻時刻,A,B,A,B兩物塊的動能之比為兩物塊的動能之比為E Ek1k1EEk2k2=41=41BC BC 6.6.多物體多過程中的動量守恒多物體多過程中的動量守恒(2017(2017天津靜海一中調(diào)研天津靜海一中調(diào)研)如圖如圖,用兩根等長的用兩根等長的細線分別懸掛兩個彈性球細線分別懸掛兩個彈性球A,B,A,B,球球A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為2m,2m,球球B B的質(zhì)量為的質(zhì)量為9m,9m,一顆質(zhì)量為一顆質(zhì)量為m m的的子彈以速度子彈以速度v v0 0水平射入球水平射入球A,A,并留在其中并留在其中,子彈與球子彈與球A A作用時間極短作用時間極短;設(shè)設(shè)A,BA,B兩球作兩球作用為對心彈性碰撞用為對心彈性碰撞.求求:(1)(1)子彈與子彈與A A球作用過程中球作用過程中,子彈和子彈和A A球系統(tǒng)損失的機械能球系統(tǒng)損失的機械能;(2)B(2)B球被碰撞后球被碰撞后,從最低點運動到最高點過程中從最低點運動到最高點過程中,合外力對合外力對B B球沖量的大小球沖量的大小.