高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 題型研究5 加試計(jì)算題 23題 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件

《高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 題型研究5 加試計(jì)算題 23題 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 題型研究5 加試計(jì)算題 23題 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用題型研究5 加試計(jì)算題23題 考點(diǎn)一 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用1.動(dòng)量定理物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化.即Ip或Ftp或Ftp1p2，它的表達(dá)式是一個(gè)矢量方程，即表示動(dòng)量的變化方向與沖量的方向相同.2.動(dòng)量守恒定律：(1)內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.即： p 1p2或p1p2.(2)條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零；系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則該方向上動(dòng)量守恒. 3.動(dòng)能定理：合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化.(這里的合外力指物體受到的所有外力的合力，包括重力、彈力、

2、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等).表達(dá)式為WEk或W總Ek2Ek1.4.機(jī)械能守恒定律：在只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí)，沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒. 例1如圖1所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一個(gè)足夠高的 光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為1.5 kg和0.5 kg.現(xiàn)讓A以6 m /s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞的時(shí)間為0.3 s，碰后的速度大小變?yōu)? m/s.當(dāng)A與B碰撞后會(huì)立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，g取10 m /s2，求：圖1 解 析 答 案 (1)在A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對(duì)A的平均作用力的大小

3、；解析設(shè)水平向右為正方向，當(dāng)A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有FtmAv1mA(v1)解得F50 N答案50 N 解 析 答 案 (2)A、B滑上圓弧軌道的最大高度.解析設(shè)碰撞后A、B的共同速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mAv1(mAmB)vA、B在光滑圓形軌道上滑動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得解得h0.45 m .答案0.45 m 規(guī) 律 總 結(jié)動(dòng)量和能量綜合題的解題思路1.仔細(xì)審題，把握題意在讀題的過程中，必須仔細(xì)、認(rèn)真，要收集題中的有用信息，弄清物理過程，建立清晰的物理情景，充分挖掘題中的隱含條件，不放過任何一個(gè)細(xì)節(jié).2.確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析有的題目可能會(huì)有多個(gè)研究對(duì)象，研

4、究對(duì)象確定后，必須對(duì)它進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，明確其運(yùn)動(dòng)的可能性. 3.思考解題途徑，正確選用規(guī)律根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，選擇與它相適應(yīng)的物理規(guī)律及題中給予的某種等量關(guān)系列方程求解.4.檢查解題過程，檢驗(yàn)解題結(jié)果檢查過程并檢驗(yàn)結(jié)果是否符合題意以及是否符合實(shí)際情況. 變式題組1.如圖2所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下進(jìn)入水平面，在坡道末端O點(diǎn)無機(jī)械能損失.現(xiàn)將輕彈簧的一端固定在M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的物塊B相連.A從坡道上滑下來后與B碰撞的時(shí)間極短，碰后A、B結(jié)合在一起共同壓縮彈簧.各處摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：圖2 (1)A在與B碰

5、撞前瞬時(shí)速度v的大?。?解 析 答 案 (2)A與B碰后瞬間的速度v的大??； 解 析 答 案 解析A、B在碰撞過程中，由動(dòng)量守恒定律得m1v(m1m2)v (3)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能Ep. 解 析 答 案 解析A、B速度v減為零時(shí)，彈簧被壓縮到最短，由機(jī)械能守恒定律得 2.如圖3所示，光滑水平面上有一具有光滑曲面的靜止滑塊B，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A從B的曲面上離地面高為h處由靜止釋放，且A可以平穩(wěn)地由B的曲面滑至水平地面.已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，重力加速度為g，試求：圖3 解 析 答 案 (1)A剛從B上滑至地面時(shí)的速度大??；解析設(shè)A剛滑至地面時(shí)速度大小為v1，B速度大小為v2，

6、規(guī)定向右為正方向，由水平方向動(dòng)量守恒得3mv2mv10， 解 析 答 案 (2)若A到地面后與地面上的固定擋板P碰撞，之后以原速率反彈，則A返回B的曲面上能到達(dá)的最大高度為多少？解析從A與擋板碰后開始，到A追上B到達(dá)最大高度h并具有共同速度v，此過程根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得mv13mv24mv根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得聯(lián)立解得： 考點(diǎn)二 動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用解決力學(xué)問題的三種解題思路1.以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為核心，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題，適用于力與加速度的瞬時(shí)關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、勻變速運(yùn)動(dòng)的問題，這類問題關(guān)鍵要抓住力與運(yùn)動(dòng)之間的橋梁加速度.2.從動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律

7、的角度解題，適用于單個(gè)物體、多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的受力和位移問題.3.從動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的角度解題，適用于單個(gè)物體、多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的受力與時(shí)間問題(不涉及加速度)及相互作用物體系統(tǒng)的碰撞、打擊、爆炸、反沖等問題. 例2如圖4所示，質(zhì)量為m的b球用長(zhǎng)h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處.質(zhì)量也為m的小球a，從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放，沿光滑軌道ABC下滑，在C處與b球正碰并與b黏在一起.已知BC軌道距地面的高度為0.5h，懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg.試問：圖4 解 析 答 案 (1)a球與b球碰前瞬間的速度多大？解析設(shè)a球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，則由機(jī)械能守恒得 (2)a、

8、b兩球碰后，細(xì)繩是否會(huì)斷裂？若細(xì)繩斷裂，小球在DE水平面上的落點(diǎn)距C的水平距離是多少？若細(xì)繩不斷裂，小球最高將擺多高？ 解 析 答 案 解析設(shè)碰后b球的速度為v，由動(dòng)量守恒得mvC(mm)vm小球被細(xì)繩懸掛繞O擺動(dòng)時(shí)，若細(xì)繩拉力為FT，則F T2.8mg，細(xì)繩會(huì)斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng)解 析 答 案 故落點(diǎn)距C的水平距離為 規(guī) 律 總 結(jié)力學(xué)規(guī)律的優(yōu)選策略1.牛頓第二定律揭示了力的瞬時(shí)效應(yīng)，在研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，或者物體受恒力作用，且又直接涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度問題時(shí)，應(yīng)采用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律.2.動(dòng)量定理反映了力對(duì)事件的積累效應(yīng)，適用于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的

9、加速度而涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問題.3.動(dòng)能定理反映了力對(duì)空間的積累效應(yīng)，對(duì)于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，而涉及力、位移、速度的問題，無論是恒力還是變力，一般都利用動(dòng)能定理求解. 4.如果物體只有重力或彈簧彈力做功而不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，此類問題則首先考慮用機(jī)械能守恒定律求解.5.在涉及相對(duì)位移問題時(shí)則優(yōu)先考慮能量守恒定律，及系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能.6.在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時(shí)，必須注意到一般過程中均含有系統(tǒng)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化.這類問題由于作用時(shí)間都很短，動(dòng)量守恒定律一般大有作為. 變式題組3.如圖5

10、所示，一個(gè)半徑R1.00 m的粗糙 圓弧軌道，固定在豎直平面內(nèi)，其下端切線是水平的，距地面高度h1.25 m .在軌道末端放有質(zhì)量mB0.30 kg的小球B(視為質(zhì)點(diǎn))，B左側(cè)裝有微型傳感器，另一質(zhì)量mA0.10 kg的小球A(也視為質(zhì)點(diǎn))由軌道上端點(diǎn)從靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到軌道最低處時(shí)，傳感器顯示示數(shù)為2.6 N，A與B發(fā)生正碰，碰后B小球水平飛出，落到地面時(shí)的水平位移x0.80 m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g10 m /s 2.求：圖5 (1)小球A在碰前克服摩擦力所做的功；解析在最低點(diǎn)，對(duì)A球由牛頓第二定律有得vA4.00 m /s在A下落過程中，由動(dòng)能定理有：A球在碰前克服摩擦力所做的

11、功W f0.20 J.答案0.20 J 解 析 答 案 (2)A與B碰撞過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能. 解 析 答 案 解析碰后B球做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向有xvB t聯(lián)立以上兩式可得碰后B的速度vB1.6 m /s對(duì)A、B碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律有mAvAmAvAmBvB碰后A球的速度vA0.80 m /s，負(fù)號(hào)表示碰后A球運(yùn)動(dòng)方向向左由能量守恒得，碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能： 解 析 答 案 故E損0.384 J在A與B碰撞的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為0.384 J.答案0.384 J 4.(2016麗水調(diào)研)如圖6所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4 kg，上表面光滑，小車與地面間的

12、摩擦力極小，可以忽略不計(jì).可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB2 kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F10 N，A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t0.6 s，二者的速度達(dá)到v12 m /s.求：圖6 解 析 答 案 (1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小；解析以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有FmAa代入數(shù)據(jù)解得a2.5 m /s2答案2.5 m /s2 解 析 答 案 (2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小；解析對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t0.6 s的過程，由動(dòng)量定理得Ft(mAmB)v1(mAmB)v代入數(shù)據(jù)解得v1 m /s答案1 m/s 解 析 答 案 (3)A的上表面長(zhǎng)度l.解析設(shè)A、B發(fā)生碰撞前，A的速度為vA，對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過程，由動(dòng)量守恒定律有mAvA(mAmB)vA從開始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理有由式，代入數(shù)據(jù)解得l0.45 m .答案0.45 m