2019屆高考物理二輪專題復習 專題四 能量和動量 第3講 動量 三大觀點的綜合應用課件.ppt

第3講動量三大觀點的綜合應用 典例1 2018 遼寧三模 如圖所示 質量為m的小球A靜止于光滑水平面上 在A球與墻之間用輕彈簧連接 現用完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧 不計空氣阻力 若彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢能為E 從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對彈簧的沖量大小為I 則下列表達式中正確的是 D 考向一動量定理和動量守恒定律的應用 拓展變式 在 典例1 的情境中 若小球B與A進行彈性碰撞 則表達式中正確的是 B 規(guī)律總結1 恒力的沖量可應用I Ft直接求解 變力的沖量可優(yōu)先考慮應用動量定理求解 2 某力的沖量大小只決定于力的大小和作用時間 與物體是否運動無關 3 動量守恒定律的適用條件 1 系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零 2 系統(tǒng)所受合力不為零 但在某一方向上系統(tǒng)所受外力的合力為零 則在該方向上系統(tǒng)動量守恒 3 系統(tǒng)雖受外力 但外力遠小于內力且作用時間極短 如碰撞 爆炸過程 預測練1 2018 湖南師大附中模擬 如圖所示 a b兩個帶電小球 質量分別為ma mb 用絕緣細線懸掛 細線無彈性且不會被拉斷 兩球靜止時 它們距水平地面的高度均為h 繩與豎直方向的夾角分別為 和 若同時剪斷細線ac和bc 空氣阻力不計 兩球電荷量不變 重力加速度為g 則下列說法正確的是 A a球先落地 b球后落地B 落地時 a b兩球的動能之和等于 ma mb ghC 整個運動過程中 a b系統(tǒng)的機械能不守恒 但系統(tǒng)的動量守恒D 整個運動過程中 庫侖力對a和b兩球的沖量大小相等 D 解析 因為兩個球豎直方向只受重力 所以同時著地 下落過程中 重力和庫侖力都做正功 所以動能大于 ma mb gh 運動過程中由于庫侖力做功 所以機械能不守恒 由于系統(tǒng)合外力不為零 所以動量不守恒 a b兩球任意時刻所受庫侖力大小相等 所以D正確 預測練2 2018 包頭一模 彈性小球A和B用輕繩相連掛在輕質彈簧下靜止不動 如圖 甲 所示 A的質量為m B的質量為M 某時刻連接A B的繩突然斷開 同時在B球的正下方有一質量為M的物體C以v0的速度豎直上拋 此后B C間發(fā)生彈性碰撞 碰撞時間不計 A上升經某一位置時的速度大小為v 這時物體B的速度大小為u 如圖 乙 所示 從繩突然斷開到A的速度為v的時間內 彈簧的彈力對物體A的沖量大小為 A mvB mv MuC mv muD mv mv0 mu D AC 預測練3 2018 龍巖模擬 多選 如圖所示 在粗糙水平面上 用水平輕繩相連的兩個相同的物體A B質量均為m 在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動 在t 0時輕繩斷開 A在F作用下繼續(xù)前進 則下列說法正確的是 考向二動量和能量觀點的綜合應用 1 求碰撞后瞬間P與A的共同速度大小 2 當地面對物體B的彈力恰好為零時 求P和A的共同速度大小 審題突破 規(guī)律總結1 若研究對象為一個系統(tǒng) 應優(yōu)先考慮應用動量守恒定律和機械能守恒定律 或能量守恒定律 2 動量守恒定律和機械能守恒定律 或能量守恒定律 都只考查一個物理過程的初 末兩個狀態(tài) 對過程的細節(jié)不予細究 3 如果求摩擦生熱問題 應考慮用能量守恒定律分析 預測練4 2018 贛州一模 如圖所示 靜止在光滑水平面上的木板 右端有一根輕質彈簧沿水平方向與木板相連 木板質量M 3kg 質量m 1kg的鐵塊以水平速度v0 4m s 從木板的左端沿板面向右滑行 壓縮彈簧后又被彈回 最后恰好停在木板的左端 在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為 A 3JB 6JC 20JD 4J A 預測練5 2018 張家界三模 如圖所示 一個質量為M的滑塊放置在光滑水平面上 滑塊的一側是一個四分之一圓弧EF 圓弧半徑為R 1m E點切線水平 另有一個質量為m的小球以初速度v0從E點沖上滑塊 若小球剛好沒躍出圓弧的上端 已知M 4m g取10m s2 不計摩擦 則小球的初速度v0的大小為 A 4m sB 5m sC 6m sD 7m s B 預測練6 2018 湖南郴州高三二次檢測 多選 如圖所示 水平面上固定著兩根相距L且電阻不計的足夠長的光滑金屬導軌 導軌處于方向豎直向下 磁感應強度為B的勻強磁場中 銅棒a b的長度均等于兩導軌的間距 電阻均為R 質量均為m 銅棒平行地靜止在導軌上且與導軌接觸良好 現給銅棒a一個平行于導軌向右的瞬時沖量I 關于此后的過程 下列說法正確的是 BD 考向三力學三大觀點的應用 典例3 2018 全國 卷 24 一質量為m的煙花彈獲得動能E后 從地面豎直升空 當煙花彈上升的速度為零時 彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質量相等的兩部分 兩部分獲得的動能之和也為E 且均沿豎直方向運動 爆炸時間極短 重力加速度大小為g 不計空氣阻力和火藥的質量 求 1 煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經過的時間 2 爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度 規(guī)律總結1 動力學觀點 1 適用于涉及加速度和運動時間的問題 特別是有勻變速直線運動 平拋運動 圓周運動等情景 2 一般先分析物體的受力 進而分析運動過程 然后利用牛頓運動定律和運動學規(guī)律求解 2 動量觀點 1 對于不涉及加速度且作用力隨時間變化的問題 特別對于打擊一類的問題 應用動量定理求解 即Ft mv mv0 2 對于碰撞 爆炸 反沖一類的問題 若只涉及初 末速度而不涉及力 時間 應用動量守恒定律求解 3 對于物體間相互作用很復雜 且系統(tǒng)不受外力問題 應用動量守恒定律求解 3 能量觀點 1 對于不涉及加速度和運動時間的問題 無論是恒力做功還是變力做功 一般都利用動能定理求解 2 如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及運動過程中的加速度和時間問題 則采用機械能守恒定律求解 3 對于相互作用的兩物體 若明確兩物體相對滑動的距離 應考慮選用能量守恒定律求解 預測練7 2018 內蒙古杭錦后旗中學檢測 如圖所示 光滑水平面上一個質量為0 6kg的小球Q 可視為質點 Q和豎直墻壁之間夾一個被壓縮的輕彈簧 彈簧與Q和豎直墻壁均不拴接 用手擋住Q不動 此時彈簧彈性勢能為Ep 4 8J 一輕質細繩一端固定在豎直墻壁上 另一端系在小球上 細繩長度大于彈簧的自然長度 放手后Q向右運動 繩在短暫瞬間被拉斷 之后Q沿水平面運動到最右端后脫離軌道 從P點水平拋出 恰好從光滑圓弧ABC的A點沿切線方向進入圓弧 不計空氣阻力 進入圓弧時無機械能損失 已知圓弧的半徑R 0 3m 60 小球到達A點時的速度v 4m s 取g 10m s2 求 1 小球做平拋運動的初速度v1 2 P點與A點的水平距離和豎直高度 答案 見解析 解析 1 小球到A點的速度沿圓弧切線方向 設小球在P點的速度為v1 則v1 vcos 2m s 3 小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力 4 繩被拉斷過程繩對小球所做的功W 答案 見解析 預測練8 2018 安徽黃山模擬 如圖所示 水平地面上的一輛小車在水平向右的拉力作用下 以速率v0向右做勻速直線運動 車內底面上緊靠左端面處有一光滑的小球 車的質量是小球質量的2倍 小球到車右端面的距離為L 車所受路面的摩擦阻力大小等于車對水平面壓力的0 3倍 某時刻撤去水平拉力 經一段時間小球與車的右端面相撞 小球與車碰撞時間極短且碰撞后不再分離 已知重力加速度g 10m s2 撤去拉力后 求 1 小車運動時的加速度大小 答案 見解析 2 再經多長時間小球與車右端面相撞 答案 見解析 3 小車向右運動的總路程 答案 見解析 備考跨越構網絡練培優(yōu) 網絡構建 培優(yōu)精練 ACD 培優(yōu)練2 2018 揭陽二模 在冰壺比賽中 某隊員利用紅壺去碰撞對方的藍壺 兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞如圖 a 所示 碰撞前后兩壺運動的v t圖線如圖 b 中實線所示 其中紅壺碰撞前后的圖線平行 兩冰壺質量相等 則 B A 碰后紅壺將被反彈回來B 碰后藍壺速度為0 8m sC 碰后藍壺移動的距離為2 4mD 碰后紅壺所受摩擦力小于藍壺所受的摩擦力 培優(yōu)練3 2018 安陽一模 如圖所示 小球A和小球B位于同一豎直線上 小球A距水平地面的高度為H 0 6m 小球B到水平地面的距離為h 0 2m 同時由靜止釋放兩球 設B和地面為彈性碰撞 兩球碰撞后B球速度為0 小球A的質量為m 小球B的質量為5m 重力加速度大小為g 10m s2 忽略小球的直徑 空氣阻力及碰撞時間 小球所受重力遠小于碰撞力 以地面為參考面 兩球第一次碰撞后小球A能到達的高度為 D A 1 6mB 0 82mC 0 6mD 0 35m