物理高考题型动量与能量.docx

　　　　　动量和能量观点的应用 1．动量定理 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化．即I＝Δp或Ft＝Δp或Ft＝p1－p2，它的表达式是一个矢量方程，即表示动量的变化方向与冲量的方向相同． 2．动量守恒定律： (1)内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变．即： p1＝p2或Δp1＝－Δp2. (2)条件：①系统不受外力或者所受外力的和为零；②系统所受外力远小于系统的内力，可以忽略不计；③系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒． 3．动能定理： 合外力做的功等于物体动能的变化．(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)．表达式为W＝ΔEk或W总＝Ek2－Ek1. 4．机械能守恒定律： 在只有重力(或弹簧弹力)做功时，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则系统机械能守恒． 例1　如图1所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的eq \f(1,4)光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3 s，碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s2，求： 图1 (1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小； (2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度． 答案　(1)50 N　(2)0.45 m 解析　(1)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动量定理有 Ft＝mAv1′－mA(－v1) 解得F＝50 N (2)设碰撞后A、B的共同速度为v，根据动量守恒定律有mAv1′＝(mA＋mB)v A、B在光滑圆形轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得 eq \f(1,2)(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)gh 解得h＝0.45 m. 动量和能量综合题的解题思路 1．仔细审题，把握题意 在读题的过程中，必须仔细、认真，要收集题中的有用信息，弄清物理过程，建立清晰的物理情景，充分挖掘题中的隐含条件，不放过任何一个细节． 2．确定研究对象，进行受力分析和运动分析 有的题目可能会有多个研究对象，研究对象确定后，必须对它进行受力分析和运动分析，明确其运动的可能性． 3．思考解题途径，正确选用规律 根据物体的受力情况和运动情况，选择与它相适应的物理规律及题中给予的某种等量关系列方程求解． 4．检查解题过程，检验解题结果 检查过程并检验结果是否符合题意以及是否符合实际情况． 变式题组 1．如图2所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下进入水平面，在坡道末端O点无机械能损失．现将轻弹簧的一端固定在M处的墙上，另一端与质量为m2的物块B相连．A从坡道上滑下来后与B碰撞的时间极短，碰后A、B结合在一起共同压缩弹簧．各处摩擦不计，重力加速度为g，求： 图2 (1)A在与B碰撞前瞬时速度v的大小； (2)A与B碰后瞬间的速度v′的大小； (3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能Ep. 答案　(1)eq \r(2gh)　(2)eq \f(m1,m1＋m2)eq \r(2gh)　(3)eq \f(m12gh,m1＋m2) 解析　(1)由机械能守恒定律得m1gh＝eq \f(1,2)m1v2 v＝eq \r(2gh) (2)A、B在碰撞过程中，由动量守恒定律得 m1v＝(m1＋m2)v′ v′＝eq \f(m1,m1＋m2)eq \r(2gh) (3)A、B速度v′减为零时，弹簧被压缩到最短，由机械能守恒定律得 Ep＝eq \f(1,2)(m1＋m2)v′2＝eq \f(m12gh,m1＋m2). 2．如图3所示，光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面．已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，试求： 图3 (1)A刚从B上滑至地面时的速度大小； (2)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞，之后以原速率反弹，则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少？ 答案　(1)eq \f(1,2)eq \r(6gh)　(2)eq \f(1,4)h 解析　(1)设A刚滑至地面时速度大小为v1，B速度大小为v2，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得3mv2－mv1＝0，由系统机械能守恒得mgh＝eq \f(1,2)mv12＋eq \f(1,2)×3mv22 联立以上两式解得：v1＝eq \f(1,2)eq \r(6gh) v2＝eq \f(1,6)e