专题复习动量与能量

1、学习好资料欢迎下载2011 届高三物理专题复习动量与能量综合5动量守恒定律（矢量表 达式，守恒条件，注意 问题）*单个物体的机械能守恒动量定理（矢量表达式）合外力的冲量等于动量各外力冲量的矢量和等4、 、合外力做的功等于动能变化量F合t于动量变化量Fb Ft2二mwmw12=mw - mv0动能定理（标量表达式）各外力所做功的总和等12W*+W2+ = mV2 2七、12变化量F合Seosmvtmvo2 -于动能变化量1mv,、知识概要学习好资料欢迎下载机械能守恒定律（标量 表达式，守恒条件，注 意问题）单个物体的机械能守.某个系统的机械能守恒学习好资料欢迎下载三、 注意事项确定对象和过程后，

2、就应在分析的基础上选用物理规律来解题，规律选用的一般原则是：1 对单个物体，宜选用动量定理和动能定理，其中涉及时间的问题，应选用动量定理，而涉及位移的应选用动能定理。2 若是多个物体组成的系统，优先考虑两个守恒定律。3若涉及系统内物体的相对位移（路程）并涉及摩擦力的，要考虑应用能量守恒定律。四、 高考考纲要求该部份内容在高考中一般以大题形式出现，分值在20 分左右。五、 典型例题例 1 （碰撞可能性判定）A、B 两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A 球动量为pA=5kg m/s, B 球动量为 pB=7kg m/s，当 A 球追上 B 球时发生碰撞，则碰后 A、B 两球的动量可 能是：（）A

3、pA=6kg m/s、pB=6kg m/s B. pA=3kg m/s、pB=9kg m/sC. pA=-2kg m/s、pB=14kg m/s D. pA=5kg m/s、pB=17kg m/s例 2：（动量定理和动能定理的综合应用）如图所示，质量 ml 为 4kg 的木板 A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数卩=0.24，木板右端放着质量 m2 为 1.0kg 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12N勺瞬时冲量 I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能Em1为 8.0J,小物块的动能Em2为 0.50J，重力加速度取 10m/s2,求:（

4、1） 瞬时冲量作用结束时木板的速度V0.（2）木板的长度 LA学习好资料欢迎下载例 3 （2008 年北京碰撞与圆周运动、平抛运动的结合）有两个完全相同的小滑块A 和 B，A 沿光滑水平面以速度 vo与静止在平面边缘 O 点的 B 发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B 运动的轨迹为 OD 曲线，如图所示。（1）已知滑块质量为 m,碰撞时间为.：t，求碰撞过程中 A 对 B 平均冲力的大小。（2）为了研究物体 从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B 平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与 OD 曲线重合的位置，让 A 沿该轨道无初速下滑 （经分析，A 下滑过程 中不会脱离轨

5、道）。a分析 A 沿轨道下滑到任意一点的动量PA与 B 平抛经过该点的动量 PB的大小关系；b.在 OD 曲线上有一 M 点，O 和 M 两点连线与竖直方向的夹角为45。求 A 通过 M 点时的水平分速度和竖直分速度。针对练习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，机械能不守恒要点二动量与能量综合问题2.如图所示，质量RA=4

6、.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卩=0.24,木板右端放着质量m=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 EA为 8.0 J,( )学习好资料欢迎下载小物块的动能 EB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.9 题型探究 i*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 m=3.92kg,

7、m=1.00 kg. 质量为 m=0.08 kg 的子弹以水平速度 vo=1OO 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？学习好资料欢迎下载题型2“滑块一木板模型”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 卩=0.5.开始时,小车和铁块一起在光滑的水平地面上以vo=3m/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di是多少？(2)小车

8、第二次碰墙后，小车右端与墙之间的最大距离d2是多少？門 十(3) 铁块最终距小车左端多远？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 mG 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 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,11=0.1 s 后再与 b 板一起从 A 点静止下滑.滑上 BC 赛道

9、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 12=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2质点，取 g=10 m/s )学习好资料欢迎下载学习好资料欢迎下载(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？跟踪训练1. 一

10、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2. 在光滑水平面上，动能为曰、动量的大小为po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Ei、p

11、i,球 2 的动学习好资料欢迎下载 EEo p1po卩2卩0能和动量的大小分别记为已、p2,则必有()学习好资料欢迎下载A.B.CD.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？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

12、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.g2取 10 m/s .求：（1 ）球 m 从轨道底端 A 运动到顶端 B 的过程中所受合外力冲量（2）若要使球 m 从 B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离最大多大？落地点到 A 点的最大距离为多少？CABz,则圆形轨道的半径 r 应为学习好资料欢迎下载B 的轨迹方程y=g小22Vax2答案例 1 (碰撞可能性判定)(BC)例 2：解析：(1)设水平向右为正方向，有1 =mAVo代入数据解得V0=3.Om/s设 A 对 B、B 对 A、C 对 A 的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA，

13、B在A上滑行的时间为 t，B 离开 A 时 A 和 B 的速度分别为VA和VB，有_(FBA- FcA)t二mAvmAVoFABt =mBVB其中FAB= FBAFCA=卩（mh +m2）gsSO(FBA*FCA)SA设 A、B 相对于 C 的位移大小分别为SA和SB，有FABSB=EkBmAVA .2mAEKAmBVB =.2mBEKB木板的长度1二以一代入数据得 L=0.50m例 3( 2008 年北京碰撞与圆周运动、平抛运动的结合)解析：(1)滑动 A 与 B 正碰，满足：mvA-mvB=mvo-mvA+-mv=-mva2 2 2由，解得 VA=0, VB=V0, 根据动量定理，滑块 B

14、 满足解得F巴&(2)a.设任意点到 O 点竖直高度差为 d, A、B 由 O 点分别运动至该点过程中，只有重力做功,所以机械能守恒。选该任意点为势能零点，有12EA=mgd,EB= mgd+ ?mv0由于 P=j2mEk，有牛= v 1PBEKB+2gd即PAPB，A 下滑到任意一点的动量总和是小于B 平抛经过该点的动量。b.以 O 为原点，建立直角坐标系xOy,x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向下，则对厶.12B 有：:x=V0t,y= gt21212=动量与动能之间的关系为F ：t=mv0学习好资料欢迎下载对A由机械能守恒得VA=2 gy由由以上三式得vAx_ v 何y=v02gy v：2gy2gy25W5vAxv0,vAyv055点拨：碰撞过程中的动量与能量关系，碰撞后与平抛运动的规律相结合是近几年高考的热点，复习时应加强这方面的训练。针对练习答案1.答案 D要点二动量与能量综合问题2.答案 （1）3 m/s（2）0.5 m题型1子弹模型与弹簧综合题答案 1.6 J题型2“滑块一木板模型”的应用【例 2】答案 （1）0.6 m（2）0.024 m题型3情景建模【例 3】答案 （1）6.5 m/s（ 2）6.9 m/s(3) 1.5 m(3)88.75 J跟踪训练在 M点x=y,因为 A