2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二 能量與動(dòng)量 第7講 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用課件.ppt

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專(zhuān)題整合突破 專(zhuān)題二能量與動(dòng)量 第7講動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用 微網(wǎng)構(gòu)建 高考真題 1 2018 全國(guó) 15 高空墜物極易對(duì)行人造成傷害 若一個(gè)50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下 與地面的碰撞時(shí)間約為2ms 則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為 A 10NB 102NC 103ND 104N C 2 2018 天津 9 1 質(zhì)量為0 45kg的木塊靜止在光滑水平面上 一質(zhì)量為0 05kg的子彈以200m s的水平速度擊中木塊 并留在其中 整個(gè)木塊沿子彈原方向運(yùn)動(dòng) 則木塊最終速度的大小是 m s 若子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為4 5 103N 則子彈射入木塊的深度為 m 20 0 2 3 2018 全國(guó) 24 一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后 從地面豎直升空 當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí) 彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分 兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E 且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng) 爆炸時(shí)間極短 重力加速度大小為g 不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量 求 1 煙花彈從地面開(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 2 爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度 4 2018 全國(guó) 24 汽車(chē)A在水平冰雪路面上行駛 駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車(chē)B 立即采取制動(dòng)措施 但仍然撞上了汽車(chē)B 兩車(chē)碰撞時(shí)和兩車(chē)都完全停止后的位置如圖所示 碰撞后B車(chē)向前滑動(dòng)了4 5m A車(chē)向前滑動(dòng)了2 0m 已知A和B的質(zhì)量分別為2 0 103kg和1 5 103kg 兩車(chē)與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0 10 兩車(chē)碰撞時(shí)間極短 在碰撞后車(chē)輪均沒(méi)有滾動(dòng) 重力加速度大小g 10m s2 求 1 碰撞后的瞬間B車(chē)速度的大小 2 碰撞前的瞬間A車(chē)速度的大小 5 2018 北京 22 2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì) 跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一 某滑道示意圖如下 長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接 滑道BC高h(yuǎn) 10m C是半徑R 20m圓弧的最低點(diǎn) 質(zhì)量m 60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑 加速度a 4 5m s2 到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB 30m s 取重力加速度g 10m s2 1 求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L 2 求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量I的大小 3 若不計(jì)BC段的阻力 畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖 并求其所受支持力FN的大小 熱點(diǎn)聚焦 1 應(yīng)用動(dòng)量定理解決問(wèn)題的關(guān)鍵 1 表達(dá)式Ft mv2 mv1是矢量式 一定要規(guī)定正方向 2 表達(dá)式中的Ft是指合外力的沖量或者是各個(gè)外力沖量的矢量和 熱點(diǎn)一動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用 2 使用動(dòng)量定理的注意事項(xiàng) 1 一般來(lái)說(shuō) 用牛頓第二定律能解決的問(wèn)題 用動(dòng)量定理也能解決 如果題目不涉及加速度和位移 用動(dòng)量定理求解更簡(jiǎn)捷 動(dòng)量定理不僅適用于恒力 也適用于變力 這種情況下 動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值 2 動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式 運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量 動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向 公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力 3 應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟 1 明確研究對(duì)象和研究過(guò)程 研究過(guò)程既可以是全過(guò)程 也可以是全過(guò)程中的某一階段 2 進(jìn)行受力分析 只分析研究對(duì)象以外的物體施加給研究對(duì)象的力 不必分析內(nèi)力 3 規(guī)定正方向 4 寫(xiě)出研究對(duì)象的初 末動(dòng)量和合外力的沖量 根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解 2018 山東省濰坊市高三下學(xué)期三模 如圖所示 一消防車(chē)空載時(shí)的質(zhì)量為2000kg 儲(chǔ)水容積為10m3 儲(chǔ)滿水后靜止在傾角為37 的斜坡上 水槍出水口距水平地面高度為3 2m 打開(kāi)水槍水流持續(xù)向坡底水平射出 水落到水平面上的著火點(diǎn) 著火點(diǎn)到射出點(diǎn)的水平距離為48m 已知水槍出水口的面積為2 10 3m2 水的密度為1 0 103kg m3 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 水射出槍口時(shí)的速度大小 2 從打開(kāi)水槍開(kāi)始計(jì)時(shí) 水噴完前消防車(chē)受到的摩擦力隨時(shí)間變化的關(guān)系式 典例1 方法總結(jié) 1 動(dòng)量定理的正交分解式Ix Fxt mv x mvx Iy Fyt mv y mvy 2 對(duì)于連續(xù)流體應(yīng)用動(dòng)量定理 確定小段時(shí)間 t的連續(xù)體為研究對(duì)象 寫(xiě)出 t內(nèi)的質(zhì)量 m與 t的關(guān)系式 分析連續(xù) m的受力情況和動(dòng)量變化 用動(dòng)量定理列方程 求解 類(lèi)題演練1 2018 貴州省貴陽(yáng)市高三5月模擬 如圖所示 為一距地面某高度的小球由靜止釋放后撞擊地面彈跳的v t圖象 小球質(zhì)量為0 4kg 重力加速度g取10m s2 空氣阻力不計(jì) 由圖象可知 A 橫坐標(biāo)每一小格表示的時(shí)間約為0 08sB 小球釋放時(shí)離地面的高度為1 5mC 小球第一次反彈的最大高度為0 8mD 小球第一次撞擊地面受地面的平均作用力為50N C 1 動(dòng)量守恒定律適用條件 1 前提條件 存在相互作用的物體系 2 理想條件 系統(tǒng)不受外力 3 實(shí)際條件 系統(tǒng)所受合外力為0 4 近似條件 系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力 5 方向條件 系統(tǒng)在某一方向上滿足上面的條件 則此方向上動(dòng)量守恒 熱點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 2 動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式 1 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng) 作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和 2 p1 p2 相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向 3 p 0 系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零3 必須明確碰撞問(wèn)題遵守的三條原則 1 動(dòng)量守恒 p1 p2 p1 p2 2 動(dòng)能不增加 Ek1 Ek2 Ek1 Ek2 3 速度要符合實(shí)際情況 2018 山東省淄博 萊蕪高三下學(xué)期模擬 如圖所示 足夠長(zhǎng)的光滑水平面與半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道平滑連接 質(zhì)量為m的小球A從圓弧最高點(diǎn)M由靜止釋放 在水平面上與靜止的小球B發(fā)生彈性正碰 已知重力加速度為g 兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn) 求 1 小球A剛好到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)N時(shí) 對(duì)軌道的壓力大小 2 若要求兩球發(fā)生二次碰撞 小球B的質(zhì)量mB應(yīng)滿足的條件 典例2 方法總結(jié)彈性碰撞中的一動(dòng)一靜模型如圖所示 在光滑水平面上 質(zhì)量為m1的物體以速度v0與質(zhì)量為m2 靜止的物體發(fā)生彈性正碰 則有 類(lèi)題演練2 多選 2018 四川省達(dá)州市一模 如圖甲所示 一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1 m2的兩物塊A B相連接 并靜止在光滑水平面上 現(xiàn)使B獲得水平向右 大小為6m s的瞬時(shí)速度 從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí) 兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示 從圖象提供的信息可得 BC A 在t1 t2時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度2m s 且彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)B 從t3到t4時(shí)刻間彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)C 兩物塊的質(zhì)量之比為m1 m2 2 1D 在t2時(shí)刻 A B兩物塊的動(dòng)能之比為Ek1 Ek2 4 1 類(lèi)題演練3 2018 四川省綿陽(yáng)南山中學(xué)3月月考 如圖所示 動(dòng)量分別為pA 12kg m s pB 13kg m s的兩個(gè)小球A B在光滑的水平面上沿一直線向右運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后兩球發(fā)生正碰 分別用 pA pB表示兩小球動(dòng)量的變化量 則下列選項(xiàng)中可能正確的是 A pA 3kg m s pB 4kg m sB pA 3kg m s pB 3kg m sC pA 2kg m s pB 2kg m sD pA 24kg m s pB 24kg m s C 解析 若 pA 3kg m s pB 4kg m s 不遵守動(dòng)量守恒定律 故A錯(cuò)誤 若 pA 3kg m s pB 3kg m s 遵守動(dòng)量守恒定律 碰撞后A B的動(dòng)量分別為 pA pA pA 12 3 kg m s 15kg m s pB pB pB 13 3 kg m s 10kg m s 可知碰后A的動(dòng)量增加 B的動(dòng)量減小 但由于碰撞過(guò)程中 A受到向左的沖力 B受到向右的沖力 所以A B仍沿原方向運(yùn)動(dòng)時(shí) A的動(dòng)量應(yīng)減小 B的動(dòng)量應(yīng)增加 因此這組數(shù)據(jù)是不可能的 故B錯(cuò)誤 若 pA 2kg m s pB 2kg m s 遵守動(dòng)量守恒定律 碰撞后A B的動(dòng)量分別為 pA pA pA 12 2 kg m s 10kg m s pB pB pB 13 2 kg m s 15kg m s A的動(dòng)量減小 B的動(dòng)量增加 則碰后A的動(dòng)能減小 B的動(dòng)能增加 總動(dòng)能可能不增加 所以是可能的 故C正確 若 pA 24kg m s pB 24kg m s 遵守動(dòng)量守恒定律 碰撞后A B的動(dòng)量分別為 pA pA pA 12 24 kg m s 12kg m s pB pB pB 13 24 kg m s 37kg m s 可知碰后A的動(dòng)能不變 B的動(dòng)能增加 總動(dòng)能增加 違反了能量守恒定律 所以是不可能的 故D錯(cuò)誤 故選C 動(dòng)量守恒與其他知識(shí)綜合問(wèn)題往往是多過(guò)程問(wèn)題 解決這類(lèi)問(wèn)題要弄清物理過(guò)程 分清每一個(gè)物理過(guò)程 遵從什么樣的物理規(guī)律 一般來(lái)說(shuō) 若研究過(guò)程中涉及到時(shí)間 用動(dòng)量定理或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程 若研究過(guò)程中不涉及時(shí)間 對(duì)象為單個(gè)物體 用動(dòng)能定理列方程 對(duì)象為系統(tǒng) 用能量和動(dòng)量守恒定律列方程 熱點(diǎn)三動(dòng)量和能量的綜合應(yīng)用 2018 河南省鄭州市高三下學(xué)期模擬 質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接 彈簧下端固定在地面上 鋼板處于平衡狀態(tài) 一質(zhì)量也為m的物塊甲從鋼板正上方高為h的A處自由落下 打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)x0后到達(dá)最低點(diǎn)B 若物塊乙質(zhì)量為2m 仍從A處自由落下 則物塊乙與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí) 還具有向下的速度 已知重力加速度為g 空氣阻力不計(jì) 求 典例3 1 物塊甲和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的增加量 2 物塊乙和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小 類(lèi)題演練4 多選 2018 山東省淄博市高三下學(xué)期第二次模擬 如圖所示 一個(gè)質(zhì)量為M的木箱靜止在光滑水平面上 木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)質(zhì)量為m 2M的小物塊 現(xiàn)使木箱瞬間獲得一個(gè)水平向左 大小為v0的初速度 下列說(shuō)法正確的是 BC 力學(xué)三大觀點(diǎn)是指動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn) 動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn) 1 當(dāng)物體受到恒力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而且又涉及時(shí)間時(shí) 一般選擇用動(dòng)力學(xué)方法解題 2 當(dāng)涉及功 能和位移時(shí) 一般選用動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系或能量守恒定律解題 題目中出現(xiàn)相對(duì)位移時(shí) 應(yīng)優(yōu)先選擇能量守恒定律 3 當(dāng)涉及多個(gè)物體及時(shí)間時(shí) 一般考慮動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律 4 當(dāng)涉及細(xì)節(jié)并要求分析力時(shí) 一般選擇牛頓運(yùn)動(dòng)定律 對(duì)某一時(shí)刻的問(wèn)題選擇牛頓第二定律求解 4 復(fù)雜問(wèn)題的分析一般需要選擇能量的觀點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)與力的觀點(diǎn)綜合解題 熱點(diǎn)四力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 2018 江西省新余市高三下學(xué)期模擬 如圖所示 固定斜面足夠長(zhǎng) 斜面與水平面的夾角 30 一質(zhì)量為3m的 L 型工件沿斜面以速度v0勻速向下運(yùn)動(dòng) 工件上表面光滑 其下端連著一塊擋板 某時(shí)刻 一質(zhì)量為m的木塊從工件上的A點(diǎn) 沿斜面向下以速度v0滑上工件 當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到工件下端時(shí) 與擋板碰前的瞬間 工件速度剛好減為零 隨后木塊與擋板第1次相碰 以后每隔一段時(shí)間 木塊就與擋板碰撞一次 已知木塊與擋板都是彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短 木塊始終在工件上運(yùn)動(dòng) 重力加速度為g 求 典例4 類(lèi)題演練5 多選 2018 四川省高三下學(xué)期第二次模擬 如圖所示 水平桌面有一光滑小孔P 輕繩穿過(guò)小孔 一端連接質(zhì)量為1kg的小物塊c 另一端連接質(zhì)量為0 1kg的物塊b b c均靜止 繩子豎直部分長(zhǎng)1 6m 質(zhì)量為0 1kg的彈丸a以水平速度v0 8m s擊中b且留在b中 已知c與桌面間的最大靜摩擦力為其重力的0 5倍 重力加速度為10m s2 下列說(shuō)法正確的是 A a擊中b過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為2 4JB ab擺動(dòng)過(guò)程中偏離豎直方向的最大角度為60 C 繩子對(duì)ab的最大拉力為2ND 在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 c始終處于靜止?fàn)顟B(tài) BD