配套课件第7讲

1、第一部分专题整合突破专题二能量与动量第7讲动量和能量观点的应用1 体 系 认 知感 悟 真 题2 聚 焦 热 点备 考 通 关3 复 习 练 案课 时 跟 踪第一部分专题二能量与动量物二体系认知感悟真题理轮复习返回导航法方第一部分专题二能量与动量ti|恃O, ：社步 您 从这 里起 航霆适用条件霍动量定理 动量守恒定律物理二轮复夕习碰撞与动量守恒； 乔一起拼应1 用动量定理与运动学公式的综合应用动是守恒定律与能量守恒定律的综合应用动量守恒定律与电磁感应的综合应用S返回导航之第一部分专题二能量与动量1(2019全国卷，16)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国

2、重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为() B物理轮二A1.6102 kgB1.6103 kg复习C1.6105 kgD1.6106 kg返回导航第一部分专题二能量与动量乒； F令 思路1 心方法，衡中学案r勹2.1 2019 江 苏， 12(1) I贡晕为 M 的小孩站在质晕为 m 的滑板忐， 小孩和滑板1 ,均处 l一首挣止状态， 忽略滑板 勹地面间的摩探凸小孩沿水平方向跃离滑板， 离开滑板I :-）时的速度大小为 V ,此时滑板的速度大小为（B；vmMAB,.！旯二轮(

3、 :复习.mrJ m+Mm物J.“理D.m+M夕1 解析l由题意知：小孩和滑板动量守恒，-Mv.Mv则 .1 lv+n1, v （）； 乔一起拼得 t 1. f正确。， 即滑板的速度大小力，m“方向 与小孩运动方向 相反， 故 B 项恃S返回导航之第一部分专题二能量与动量3(2019全国卷，25)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图(a)所示。t 0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)；当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持

4、静止。物块A运动的vt图象如图物二(b)所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为理轮习复H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。图(a)图(b)返回导航第一部分专题二能量与动量(1) 求物块B的质量；(2) 在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；(3) 已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等。在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。物理二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量,V 1 .三r解析l(1) 根据图(b),V1为 物块 A在碰撞前瞬间速度的

5、大小，2 力其碰撞后瞬间速度的 大小口 设物块 B 的质量为 II t，碰 撞 后瞬间的速度大小为 1 !。 由动量守恒定律和机械能守恒定律有物二理e复轮m v1=m 勹）十m1v习12产1(1言1夕产 1=12” 1V-一起拼恃； 乔联立巾 式得 m = 3mS返回导航之第一部分专题二能量与动量(2) 在图(b)所描述的运动中， 设 物 块A与轨道 间的滑动摩擦力 大小为 .I过程中所走过的路程为 S1,返回过程中所走过的路程为 S1 , p点的高度为 I1， 整个过程中克服摩擦力 所做的功为 W。由动能定理有mgH - l20fSl = 2m11物轮复二如mgli) = O;lIl碧理习夕

6、从图(b) 所给出的 vt 图线可知1； 乔S1 =2V山三卑步您从里起航一起拼恃22s2=l 袒(1. 4t1 -f t )S返回导航之第一部分专题二能量与动量.h三由几何关系H“”物块 A 在整个过程中克服摩擦力 所做的功为物二理轮 =，凡，p2复习夕联立式可得w2； 乔一起拼恃 二1.5mgl lS返回导航之第一部分专题二能量与动量玉思路！呤 方法I02J“年度创新设计J案学中衡(3) 设倾斜轨道倾角为（）， 物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为 , 有。” ,-=, , gcosH+/1仕步 您 从这 里起 航I心（） 嘈 sinlJ设物块 B 在水平轨道上能够滑行的距离 为 s 由动能

7、定理 有一 皿gs =()，1 2一,“ .v !2物j二理，轮设改变后 的动摩擦因数为复习由动能定理有夕1ng/1，/lf,ngs=0 111g cosB卓sin01乔联立巾叨割 式可得1 9.勹f 起拼恃S返回导航之第一部分专题二能量与动量4(2019全国卷，25)度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机突然发现前方100 m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中，0t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t10.8 s；t1t2时间段为刹车系统的启动时间，t21.3

8、 s；从t2时刻开始汽物车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止。已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移理二复轮为24 m，第4 s内的位移为1 m。习图(a)图(b)返回导航第一部分专题二能量与动量(1) 在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的vt图线；(2) 求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；(3) 求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t1t2时间段始末速物二度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?理轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量答案(1)如图所示(2)28

9、 m/s8 m/s2(3)30 m/s116105 J87.5 m物理二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量公i 心思路！呤 方法I02J“IJ案学中衡设汽车在2t+(It-1) At 2t+n t 内的位移为 s m,= 1,2,3, 响 。年度创新设计若汽车在 2t+3t.,. ,t2+4At 时间内未停止，设， ， 它在 2t+3 At 时刻的速度为 v.).,在 1t+4At 时刻的 速度为 V4 ,由运动学公式有仕步 您 从这 里起 航es1 =v 2At ,(At)T l-s4= 3 (l心）212物2理复二轮夕习v4 =v 24“ At联立叩式，代入已知数据解得乔6m =17m

10、/s 起拼恃这说明在 ?t+4 ,IV时刻前， 汽车已经停止。因此，巾式不成立。S返回导航之年度创新设计第一部分专题二能量与动量公i 心思路！呤 方法I。02J“IJ案学中衡由于在 t2+3 ,v ,2t+, 4 ,IV内汽车停止，由运动学公式v. =V 23“ At仕步 您 从这 里起 航2 (IS4 =t 芍勹联立式，二代入已知数据解得物理复轮a=8 1:n / s2 ,习 v1= 28 1:n / s夕.288.,或 ti =25m/s飞12)=29恤76 m/s 起拼恃乔但式情形下，V3,m2时，v10，v20，且v2v1(大碰小，前后跑) (3)当m1m2时，v10(小碰大，要反弹)

11、(4)当m1m2时，v1v0，v22v0(极大碰极小，大不变，小加倍)物二(5)当m1m2时，v1v0，v20(极小碰极大，小等速率反弹，大不变)理轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量类 题 演 练2(2019湖北省衡水中学高三高考调研)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面A，斜面质量为M，底边长为L，如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此物理过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是()D二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量l解析I当 滑块 B 相对于斜面加速下滑时，针 面 A 水平向左加速运动， 所以滑

12、块 B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向， 即沿垂直于斜面方向的合外力不再为 零 ， 所以斜面对滑块的支持 力 F 不 等于 mg cos(l ， 故A错三误 ； 根 据冲量定义 1=Ft可知滑块 B 下滑过程中支持力对B 的冲量大小为 I =F寸， 故 B 错误：由于滑 ，物二块 B有竖直方向的分加速度， 所以系 统 竖直方向合外力 不为零， 系统的动量不守理轮|C复恒， 故 习错误； 系 统 水平方向不受外力， 水平方向动量守恒， 设 A、B 两者 水平位夕“l移大小分别为 x1 、 入飞， 取水平向左为正方向，由动量守恒定律得：M？1I I入2;= 0,； 乔一起拼即有： M, .1

13、=/lfX2,又x1 ,+x 2=1J ， 解得： xl=i , w+mI，.故 D 正确。恃S返回导航之第一部分专题二能量与动量动量和能量的综合应用核 心 知 识动量守恒与其他知识综合问题往往是多过程问题，解决这类问题要弄清物理过程，分清每一个物理过程，遵从什么样的物理规律。一般来说，若研究过物二程中涉及到时间，用动量定理或运动学公式列方程；若研究过程中不涉及时间，理轮习复对象为单个物体，用动能定理列方程；对象为系统，用能量和动量守恒定律列方程。返回导航第一部分专题二能量与动量典 例 探 究【典例3】(2019广东省汕头市模拟)如图是某少年进行滑板训练时的示 意图。滑板原来静止在水平地面某处

14、，少年以某一水平初速度跳上滑板，之后与滑板一起以v2.0 m/s的速度开始沿水平地面向左滑行，经过x20 m的距离后停下。此后少年又从滑板上水平向左跳出，滑板变成向右滑行，返回出发点物理轮二时恰好停下。已知滑板的质量m4 kg，少年的质量M40 kg，滑板滑行过程受复习到的路面阻力大小与滑板对地面的压力大小成正比。求：返回导航第一部分专题二能量与动量(1) 少年与滑板一起滑行过程受到的路面阻力大小；(2) 少年跳上滑板时的水平初速度v1大小和跳离滑板时的水平速度v2大小。物理二轮复习返回导航年度创新设计I第一部分专题二能量与动量。仕步 您 从这 里起 航j 寸“l公i 心思路！呤 方法I根据题

15、意有：.I谑v2=0.2 1n/sM+m代入数据解得跳离 滑板时的水平速度： 物理二复轮I答案|夕习(1)4.4 .N(2)2.2 m/s0.2 m/s02J“J案学中衡 起拼恃乔S返回导航之第一部分专题二能量与动量类 题 演 练3(多选)(2019四川省崇州市模拟)如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块静置于小车的最左端。现给小车一个瞬时向左的冲量使之获得一初速度v0。若车的上表面足够长，则() BD物理二轮复习A车的上表面越粗糙，小车和木块达成的共同速度越大B车的上表面越粗糙，木块最终相对小车滑入的长度越小 C车的上表面越粗糙，小车和木块组成的系

16、统最终损失的机械能越多D车的上表面越粗糙，小车与木块达成共同速度耗时越短返回导航第一部分专题二能量与动量l解析I设小车和木 块最终共同速度为 v,由动量守恒定律列方程： Mv）= (M三+ ,n)v ，可得 v =.1.“Vo o 小车和 木块达成的共同速度与车的 上 表面粗糙程度元关，M十，A 错误： 由能量守恒定律列方程：二轮复1122llt; =(M 十m)沪十Q,Q= mg l 勺物可见，小车 理夕习和木块组成的系统最终损失的机械能一样多，车的上表面越粗糙，木块最终相对小车滑入的 长度越小， B 正确， C 错误： 对木块由动量定理列方程： mgt =mv 0,； 乔一起拼恃可得， 车

17、的上 表面越粗糙， 小车与木板达成共同速度耗时越短， I )正 确 口S返回导航之第一部分专题二能量与动量类 题 演 练4(2019陕西省三模)如图所示，带有挡板的小车质量为m，上表面光滑，静止于光滑水平面上。轻质弹簧左端固定在小车上，右端处于自由伸长状态。质量也为m的小球，以速度v从右侧滑上小车，在小球刚接触弹簧至弹簧分离过程中，以下判断正确的是(A)物理二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量l解析I当小球与小车的速度相同时弹簧的弹性势能最大，取向左为正方向，由系统的动量守恒和机械守恒分别列ffmv = 2mv l1三2 _1X 2,1-v I2+/-_-,I联立岍得弹备的最大弹性势能为

18、Em =厂王：I4m1 2,2“IV-= 2A 正确； 设小球与弹簧分离时 小车和 ，物二小球的速度分别为 V1和V2 .。由 系统的动量守恒和机械能守恒分别列方程：1nv = mvl理轮1,11,1夕习复+111v2,mv2= ，叶 i ，叶， 联立解得 v1=v,v2=0口最终小车的动量为 mv 。对11小车，由 动能定理得弹簧对小车做的功 W= i mv i (）1 mv2,B、(错误 ； 对小球，； 乔一起拼恃由 动 量定理得弹簧对小球冲量 I = mv2-mv =IIt 1 ,大小为 m 1J ,D 错误。S返回导航之第一部分专题二能量与动量力学三大观点的综合应用核 心 知 识力学三

19、大观点是指动力学观点、动量观点和能量观点(1) 当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择物轮理二用动力学方法解题。复习(2)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律。返回导航第一部分专题二能量与动量(3) 当涉及多个物体及时间时，一般考虑动量定理、动量守恒定律。(4) 当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻的问题选择牛顿第二定律求解。(4)复杂问题的分析一般需要选择能量的观点、运动与力的观点综合解题。物理二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量典 例 探 究【典例4

20、】(2019重庆模拟)如图所示，水平面上AB间有一长度x4 m物的凹槽，长度为L2 m、质量M1 kg的木板静止于凹槽右侧，木板厚度与凹槽深度相同，水平面左侧有一半径R0.4 m的竖直半圆轨道，右侧有一个足够二长的圆弧轨道，A点右侧静止一质量m10.98 kg的小木块。射钉枪以速度v0理轮复100 m/s射出一颗质量m 0.02 kg的铁钉，铁钉嵌在木块中并滑上木板，木板与习0木块间动摩擦因数0.05，其他摩擦不计。若木板每次与A、B相碰后速度立即减为0，且与A、B不粘连，重力加速度g10 m/s2。求：返回导航第一部分专题二能量与动量(1) 铁钉射入木块后共同的速度v；(2) 木块经过竖直圆轨道最低点C时，对轨道的压力大小FN； (3)木块最终停止时离A点的距离s。物理二轮复习返回导航第一部分专题二能量与动量l解析I律得：(1 )设铁钉与木块的共同速度为 v,取向左为正方向，根据动量守恒定e叽 f h)= （m - m 叩三v=2 m/s(2) 木块滑上木板后， 木块的加速度“1=g=05m/s 气二轮物且方向向右理习复木扳产生的加速度 a.2 杻吸夕.1.“=(）5m/s气且方向