2010高中物理高考精品讲练系列学案：动量与能量观点解题

用心 爱心 专心 动量与能量观点解题动量与能量观点解题 要点一 动力学问题三大观点 即学即用 1 如图所示的装置中 木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的 子弹 A 沿水平方向射入木块 后在木块内将弹簧压缩到最短 现将子弹 木块和弹簧合在一起作为研究对象 系统 则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中 A 动量守恒 机械能守恒B 动量守恒 机械能不守恒 C 动量不守恒 机械能守恒D 动量不守恒 机械能不守恒 答案 D 要点二 动量与能量综合问题 即学即用 2 如图所示 质量 mA 4 0 kg 的木板 A 放在水平面 C 上 木板与水平面间的动摩 擦因数 0 24 木板右端放着质量 mB 1 0 kg 的小物块 B 视为质点 它们 均处于静止状态 木板突然受到水平向右的 12 N s 的瞬时冲量 I 作用开始运动 当小物块滑离 木板时 木板的动能 EkA 为 8 0 J 小物块的动能 EkB 为 0 50 J 重力加速度取 10 m s2 求 1 瞬时冲量作用结束时木板的速度 v0 2 木板的长度 L 答案 1 3 m s 2 0 5 m 题型 1 子弹模型与弹簧综合题 例 1 如图所示 在光滑水平面上静止着两个木块 A 和 B A B 间用轻弹簧相连 已知 mA 3 92 kg mB 1 00 kg 一质量为 m 0 08 kg 的子弹以水平速度 v0 100 m s 射入木块 A 中未穿出 子弹与木块 A 相互作用时间极短 求 子弹射入木块后 弹簧的弹性势能最大值是多 少 答案 1 6 J 题型 2 滑块 木板模型 的应用 例 2 如图所示 在长为 2 m 质量 m 2 kg 的平板小车的左端放有一质量为 M 3 kg 的铁块 两 者之间的动摩擦因数为 0 5 开始时 小车和铁块一起在光滑的水平地面上以 v0 3 m s 的速 度向右运动 之后小车与墙壁发生正碰 设碰撞中无机械能损失且碰撞时间极短 求 1 小车第一次碰墙后 小车右端与墙之间的最大距离 d1 是多少 2 小车第二次碰墙后 小车右端与墙之间的最大距离 d2 是多少 3 铁块最终距小车左端多远 答案 1 0 6 m 2 0 024 m 3 1 5 m 题型 3 情景建模 例 3 目前 滑板运动受到青少年的追捧 如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在 竖直平面内的示意图 赛道光滑 FGI 为圆弧赛道 半径 R 6 5 m G 为最低点并与水平赛道 BC 位于同一水平面 KA DE 平台的高度都为 用心 爱心 专心 h 1 8 m B C F 处平滑连接 滑板 a 和 b 的质量均为 m m 5 kg 运动员质量为 M M 45 kg 表演开始 运动员站在滑板 b 上 先让滑板 a 从 A 点静止下滑 t1 0 1 s 后再与 b 板一起从 A 点静 止下滑 滑上 BC 赛 道后 运动员从 b 板跳到同方向运动的 a 板上 在空中运动的时间 t2 0 6 s 水平方向是匀速运 动 运动员与 a 板 一起沿 CD 赛道上滑后冲出赛道 落在 EF 赛道的 P 点 沿赛道滑行 经过 G 点时 运动员受到的支 持力 N 742 5 N 滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内 计算时滑板和运动员都看作 质点 取 g 10 m s2 1 滑到 G 点时 运动员的速度是多大 2 运动员跳上滑板 a 后 在 BC 赛道上与滑板 a 共同运动的速度是多大 3 从表演开始到运动员滑至 I 的过程中 系统的机械能改变了多少 答案 1 6 5 m s 2 6 9 m s 3 88 75 J 1 一轻质弹簧 上端悬挂于天花板上 下端系一质量为 M 的平板 处在平衡状态 一质量为 m 的均 匀环套在弹簧外 与平板的距离为 h 如图所示 让环自由下落 撞击平板 已知碰后环与板以相 同的速度向下运动 使弹簧伸长 A 若碰撞时间极短 则碰撞过程中环与板的总动量守恒 B 若碰撞时间极短 则碰撞过程中环与板的总机械能守恒 C 环撞击板后 板的新平衡位置与 h 的大小无关 D 在碰后板和环一起下落的过程中 它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功 答案 AC 2 在光滑水平面上 动能为 E0 动量的大小为 p0 的小钢球 1 与静止的小钢球 2 发生碰撞 碰撞 前后球 1 的运动方向相 反 将碰撞后球 1 的动能和动量的大小分别记为 E1 p1 球 2 的动能和动量的大小分别记为 E2 p2 则必有 E1 E0 p1E0 p2 p0 A B C D 答案 C 3 如图所示 两个质量均为 m 的物块 A B 通过轻弹簧连在一起静止于光滑水平面上 另一物块 C 以一定的初速度向右匀速运动 与 A 发生碰撞并粘在一起 若要使弹簧 具有最大弹性势能时 A B C 及弹簧组成的系统的动能刚好是势能的 2 倍 则 C 的质量应满足 什么条件 答案 mC m 4 在光滑的水平桌面上有质量分别为 M 0 6 kg m 0 2 kg 的两个小球 中间夹着一个被 压缩的具有 Ep 10 8 J 弹性势能的轻弹簧 弹簧与两球不相连 原来处于静止状态 现 突然释放弹簧 球 m 脱离弹簧后滑向与水平面相切 半径为 R 0 425 m 的竖直放置的光滑半圆 形轨道 如图所示 g 取 10 m s2 求 1 球 m 从轨道底端 A 运动到顶端 B 的过程中所受合