近10年高考动量与能量守恒综合考题归类分析-l

近10年高考动量和能量守恒定律综合应用的考试分类分析动量和能量守恒定律的综合应用是自然界最普遍的两个定律的联合演出；中学阶段最重要的物理方法之一。是高考的永恒主题。多年来，大学数学能力考试问题一般涉及两三个研究对象，根据研究对象之间的联系和交互特性，可以分为三种类型。摩擦联动，单向切换；弹簧相关，可逆转换；多态性相关性，综合转化。从不同角度对动量和能量守恒定律的综合应用进行了非常准确有效的调查。高考前对这一部分的探讨也可以根据这三种类型进行，有助于开发解决问题的想法，提高分析能力。1摩擦关联，单向转换一些研究对象通过滑动摩擦相互相关的问题出现在92(压轴提问)9 6(试题2 4)中。这种测试问题的主要特点是系统机械能部分是单向、不可逆、动量守恒P1=P2和能量守恒是解决问题的基本关系。例1，(2001年安徽省春溪市试验22)如图1所示，a、b是停在水平地面上的两块长木板。a的左端和b的右端接触，两个板的质量均为m=2。okg，长度l=1。om和c是质量m=1.0kg的小块。现在是第一速度v。=2.0m/s，使其从b板的左端向右滑动。地面已知平滑，c和a、b之间的动摩擦系数均为=0.10。找出最后一个a，b，c是否各自以恒定速度运动。重力加速度g=10m/S2。分析：首先，假设块c从板b移动距离x，然后在b停止，则a、b和c的速度相同，设置为v，由动量守恒(摩擦关联1)Mv0=(m 2 m) v 能量关系(单向转换1)mgx=- 解决方案， 2式x=mv20/(2m m) g层代数值为x=1.6m lx大于b板长度l意味着在b板上没有停止，而是在a板上滑动。c在a板上刚刚滑动的速度为v1。此时，如果a，b板的速度为v2，则由动量守恒(摩擦关联2)Mv0=mv1 2 mv2 能量关系(单向转换2)mgL=- 联立，以两种方式向世代展示数据，选择合理的解决方法V2=0.155m/s v1=1.38m/S .滑动到a时，b的均匀运动为v2=0.155m/s，c的初始速度为v1=1.38m/s，从a向右移动。如果从a向上移动y距离，然后设置在a停止，则c和a的最后速度为v3作为动量保留(摩擦关联3)Mv2 10 mvl=(m) v3 能量关系(单向转换3)mgy=-解决方案， 2式V3=0.563m/s y=0.50m Ly比a板长，因此请确保块c停在a板上。最后一个a、b和c的速度为：Va=VC=v3=o.5 63m/s，Vb=v2=0.155m/s结论1:解决典型摩擦相关单向转换问题的方法是利用动量守恒定律解边界速度，利用能量守恒定律将系统机械能的一部分转换为内能的过程。使用动量守恒P1=P2和能量守恒fS相=EK作为基本关系同步解算。2弹簧关联，可逆转换一些研究对象通过弹簧相互关联的问题出现在97年(25个问题)，2000年(压轴问题)。2000年高考双年展(考试22)可以说是这种考试问题的经典。老师和学生有一个共同的感慨。也就是说，“是星星还是月亮”表明了考试题的重要性。其主要特点如下。系统能量守恒(机械能分裂守恒)，动能和势能的转换可逆，双向。动量守恒pl=p2和能量守恒EK=Ep是解决这种问题的基本关系。例2 (2000测试22)在核物理中，研究核和核的最有效方法是“双电荷交换反应”。这种反应的前半过程类似于以下机械模型。两个小球a和b由轻弹簧连接，在平滑的水平直线轨道上处于静止状态。左边是垂直于轨道的固定挡板p，右边是小球c沿轨道以速度v0射击b球，如图2所示。c和b碰撞，立即形成整个d。在继续左侧运动的过程中，如果弹簧长度最短，长度将突然锁定，不再更改。然后，当a球与挡板p碰撞时，a和d保持不动，a和p接触，a没有粘合。经过一定时间后突然解除锁定(锁定和解除锁定没有机械损失)。已知人B. c 3球的质量为m。(1)求出弹簧长度锁定后的球速度。(2)寻找a球离开挡板p后移动时弹簧的最大弹性势能。如果：将c球和b球合并成d，则d的速度为v1，b，c球具有动量守恒(碰撞关联)，mv0=(m) v1 弹簧在最短压力下压缩时，d等于a的速度，将此速度设置为v2、a、b、c的3个球体，动量保留(弹簧关联)，2mv1=3mv2 ， 2种速度。V1=v0/3锁定弹簧长度后，弹簧中存储的势能(能量转换为潜在能量可逆转换之一)，例如=Ep 撞到p后，a和d的动能都为零。解锁后，当弹簧恢复到自然长度时，所有势能都转换为d的动能(势能还原为动能可逆转换2)，d的速度为v3Ep=稍后，弹簧拉伸，a球离开挡板p，获得速度。如果a，d的速度相同，则弹簧拉伸最长。如果此时的速度设定为v4，则有动量保留(弹簧关联)2mv3=3mv4 弹簧延伸最长时，最大势能设定为EP，通过能量守恒(动能转换回势能-可逆转换3)=Ep Ep=mv20/36结论2:捕获系统具有共同速度的临界状态。注意系统动能和势能转换过程可逆特性。如果系统有共同的速度，则系统有最多的“损失”动能：动量守恒P1=P2和能量守恒Ek=Ep的综合使用是解决“弹簧相关可逆转换”问题的关键。3多态关联，综合转换可以通过“摩擦”、“碰撞”、“排斥”、“吸”等多种因素将摩擦力保留、能量保留和研究对象之间的时空关系联系在一起。这种问题出现在91年(压轴问题)，98年(压轴问题)。研究对象之间的相关性因子很多，复杂，具有一定的“临界”、“极值”条件，各研究对象之间存在一定的时空关系是其特点。因此，在综合动量守恒和能量守恒定律的同时，要明确发现和注意研究对象之间的时空关系示例3 (98年试验25)凹槽a倒挂在与插槽两侧的距离为L/2的小块b的水平长木板c上，如图3所示。木板在光滑的水平桌子上，槽和木板之间的摩擦力是无数的。页和木板之间的摩擦系数是。a、b、c最初都固定在相同的质量。现在，使插槽a以大小V0的初始速度向右移动。已知v 0 。当a和b碰撞时，两个速度相互变化。寻找：(1)在a，b中，从第一次碰撞发生的时间到第二次碰撞发生的时间之间木板移动的距离。(2) a，b刚刚发生第四次碰撞时，a，b. C三种速度的大小。分析：(1)A和b第一次碰撞后，A停止，b向右移动，速度为v0(与碰撞相关)。由于摩擦，b向右做减速运动，c向右做匀速加速运动。这两个速度越来越近。b，c达到共同速度v1时(临界条件)，b移动到S1，a，b，c质量设置为m，b，c移动到动量保留(与摩擦相关)Mv0=2mv1 能量守恒(单向转换)mgS1=- v1=v0/2替代格式，S1=3v20/8g .从条件v0(极限条件)中得到S1 3l/4b，c达到相同速度v1时，b没有与a发生第二次碰撞。b和c移动到v1和右侧等速距离(l-S1)，然后与(空间关系)a发生了第二次冲突。在c的速度从0变为v1的过程中，c的行程为S2。能量守恒(单向转换)mgS2=S2=释放v20/8g，因此从第一次碰撞到第二次碰撞，c的行程为(空间关系):S=S2 l-S1=l- v20/4g (2)如上讨论所示，存在第二次碰撞时，a处于静止状态，b，c的速度为v1。刚刚碰撞后，b停止，a，c的速度都是v1(碰撞关联)。摩擦导致b加速，c减速直至达到相同速度v2。由动量守恒(摩擦关联)引起的b，cMv1=2mv2 解决方案v2=v1/2=v0/4由于a的速度v1大于b的速度v2，因此第三次碰撞发生在a的左侧墙(时空关系)。刚刚碰撞后，a的速度为v2，b的速度为v1，c的速度仍然为v2(碰撞关联)。由于摩擦，b速度减慢，c速度加快，直到达到相同速度v3。由动量守恒(摩擦关联)引起的b，cMv1 mv2=2mv3 解决方案v3=3v0/8因此，发生第四次碰撞时，a、b和c的速度分别为vA=v2=v0/4 vB=vC=v3=3v0/8结论3:明确寻找研究对象之间的时空关系。抓住“临界”、“极限”条件。统一动量守恒和能量守恒定律进一步弥补了研究对象之间的时空关系。解决相互关联多种多样、复杂的“多态、统一转换”问题。摘要：动量和能量守恒定律的综合应用，最近10年高考出现在计