2019屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題四 能量和動(dòng)量 第3講 動(dòng)量 三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件.ppt

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第3講動(dòng)量三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 典例1 2018 遼寧三模 如圖所示 質(zhì)量為m的小球A靜止于光滑水平面上 在A球與墻之間用輕彈簧連接 現(xiàn)用完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧 不計(jì)空氣阻力 若彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢(shì)能為E 從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對(duì)彈簧的沖量大小為I 則下列表達(dá)式中正確的是 D 考向一動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 拓展變式 在 典例1 的情境中 若小球B與A進(jìn)行彈性碰撞 則表達(dá)式中正確的是 B 規(guī)律總結(jié)1 恒力的沖量可應(yīng)用I Ft直接求解 變力的沖量可優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量定理求解 2 某力的沖量大小只決定于力的大小和作用時(shí)間 與物體是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 3 動(dòng)量守恒定律的適用條件 1 系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零 2 系統(tǒng)所受合力不為零 但在某一方向上系統(tǒng)所受外力的合力為零 則在該方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒 3 系統(tǒng)雖受外力 但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短 如碰撞 爆炸過程 預(yù)測(cè)練1 2018 湖南師大附中模擬 如圖所示 a b兩個(gè)帶電小球 質(zhì)量分別為ma mb 用絕緣細(xì)線懸掛 細(xì)線無(wú)彈性且不會(huì)被拉斷 兩球靜止時(shí) 它們距水平地面的高度均為h 繩與豎直方向的夾角分別為 和 若同時(shí)剪斷細(xì)線ac和bc 空氣阻力不計(jì) 兩球電荷量不變 重力加速度為g 則下列說(shuō)法正確的是 A a球先落地 b球后落地B 落地時(shí) a b兩球的動(dòng)能之和等于 ma mb ghC 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 a b系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒 但系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 庫(kù)侖力對(duì)a和b兩球的沖量大小相等 D 解析 因?yàn)閮蓚€(gè)球豎直方向只受重力 所以同時(shí)著地 下落過程中 重力和庫(kù)侖力都做正功 所以動(dòng)能大于 ma mb gh 運(yùn)動(dòng)過程中由于庫(kù)侖力做功 所以機(jī)械能不守恒 由于系統(tǒng)合外力不為零 所以動(dòng)量不守恒 a b兩球任意時(shí)刻所受庫(kù)侖力大小相等 所以D正確 預(yù)測(cè)練2 2018 包頭一模 彈性小球A和B用輕繩相連掛在輕質(zhì)彈簧下靜止不動(dòng) 如圖 甲 所示 A的質(zhì)量為m B的質(zhì)量為M 某時(shí)刻連接A B的繩突然斷開 同時(shí)在B球的正下方有一質(zhì)量為M的物體C以v0的速度豎直上拋 此后B C間發(fā)生彈性碰撞 碰撞時(shí)間不計(jì) A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度大小為v 這時(shí)物體B的速度大小為u 如圖 乙 所示 從繩突然斷開到A的速度為v的時(shí)間內(nèi) 彈簧的彈力對(duì)物體A的沖量大小為 A mvB mv MuC mv muD mv mv0 mu D AC 預(yù)測(cè)練3 2018 龍巖模擬 多選 如圖所示 在粗糙水平面上 用水平輕繩相連的兩個(gè)相同的物體A B質(zhì)量均為m 在水平恒力F作用下以速度v做勻速運(yùn)動(dòng) 在t 0時(shí)輕繩斷開 A在F作用下繼續(xù)前進(jìn) 則下列說(shuō)法正確的是 考向二動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 1 求碰撞后瞬間P與A的共同速度大小 2 當(dāng)?shù)孛鎸?duì)物體B的彈力恰好為零時(shí) 求P和A的共同速度大小 審題突破 規(guī)律總結(jié)1 若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng) 應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律 或能量守恒定律 2 動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律 或能量守恒定律 都只考查一個(gè)物理過程的初 末兩個(gè)狀態(tài) 對(duì)過程的細(xì)節(jié)不予細(xì)究 3 如果求摩擦生熱問題 應(yīng)考慮用能量守恒定律分析 預(yù)測(cè)練4 2018 贛州一模 如圖所示 靜止在光滑水平面上的木板 右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連 木板質(zhì)量M 3kg 質(zhì)量m 1kg的鐵塊以水平速度v0 4m s 從木板的左端沿板面向右滑行 壓縮彈簧后又被彈回 最后恰好停在木板的左端 在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為 A 3JB 6JC 20JD 4J A 預(yù)測(cè)練5 2018 張家界三模 如圖所示 一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上 滑塊的一側(cè)是一個(gè)四分之一圓弧EF 圓弧半徑為R 1m E點(diǎn)切線水平 另有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點(diǎn)沖上滑塊 若小球剛好沒躍出圓弧的上端 已知M 4m g取10m s2 不計(jì)摩擦 則小球的初速度v0的大小為 A 4m sB 5m sC 6m sD 7m s B 預(yù)測(cè)練6 2018 湖南郴州高三二次檢測(cè) 多選 如圖所示 水平面上固定著兩根相距L且電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌 導(dǎo)軌處于方向豎直向下 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 銅棒a b的長(zhǎng)度均等于兩導(dǎo)軌的間距 電阻均為R 質(zhì)量均為m 銅棒平行地靜止在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好 現(xiàn)給銅棒a一個(gè)平行于導(dǎo)軌向右的瞬時(shí)沖量I 關(guān)于此后的過程 下列說(shuō)法正確的是 BD 考向三力學(xué)三大觀點(diǎn)的應(yīng)用 典例3 2018 全國(guó) 卷 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 煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(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 規(guī)律總結(jié)1 動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn) 1 適用于涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問題 特別是有勻變速直線運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)等情景 2 一般先分析物體的受力 進(jìn)而分析運(yùn)動(dòng)過程 然后利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解 2 動(dòng)量觀點(diǎn) 1 對(duì)于不涉及加速度且作用力隨時(shí)間變化的問題 特別對(duì)于打擊一類的問題 應(yīng)用動(dòng)量定理求解 即Ft mv mv0 2 對(duì)于碰撞 爆炸 反沖一類的問題 若只涉及初 末速度而不涉及力 時(shí)間 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解 3 對(duì)于物體間相互作用很復(fù)雜 且系統(tǒng)不受外力問題 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解 3 能量觀點(diǎn) 1 對(duì)于不涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問題 無(wú)論是恒力做功還是變力做功 一般都利用動(dòng)能定理求解 2 如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間問題 則采用機(jī)械能守恒定律求解 3 對(duì)于相互作用的兩物體 若明確兩物體相對(duì)滑動(dòng)的距離 應(yīng)考慮選用能量守恒定律求解 預(yù)測(cè)練7 2018 內(nèi)蒙古杭錦后旗中學(xué)檢測(cè) 如圖所示 光滑水平面上一個(gè)質(zhì)量為0 6kg的小球Q 可視為質(zhì)點(diǎn) Q和豎直墻壁之間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧 彈簧與Q和豎直墻壁均不拴接 用手擋住Q不動(dòng) 此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep 4 8J 一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在豎直墻壁上 另一端系在小球上 細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度 放手后Q向右運(yùn)動(dòng) 繩在短暫瞬間被拉斷 之后Q沿水平面運(yùn)動(dòng)到最右端后脫離軌道 從P點(diǎn)水平拋出 恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧 不計(jì)空氣阻力 進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失 已知圓弧的半徑R 0 3m 60 小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v 4m s 取g 10m s2 求 1 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v1 2 P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度 答案 見解析 解析 1 小球到A點(diǎn)的速度沿圓弧切線方向 設(shè)小球在P點(diǎn)的速度為v1 則v1 vcos 2m s 3 小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力 4 繩被拉斷過程繩對(duì)小球所做的功W 答案 見解析 預(yù)測(cè)練8 2018 安徽黃山模擬 如圖所示 水平地面上的一輛小車在水平向右的拉力作用下 以速率v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) 車內(nèi)底面上緊靠左端面處有一光滑的小球 車的質(zhì)量是小球質(zhì)量的2倍 小球到車右端面的距離為L(zhǎng) 車所受路面的摩擦阻力大小等于車對(duì)水平面壓力的0 3倍 某時(shí)刻撤去水平拉力 經(jīng)一段時(shí)間小球與車的右端面相撞 小球與車碰撞時(shí)間極短且碰撞后不再分離 已知重力加速度g 10m s2 撤去拉力后 求 1 小車運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小 答案 見解析 2 再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球與車右端面相撞 答案 見解析 3 小車向右運(yùn)動(dòng)的總路程 答案 見解析 備考跨越構(gòu)網(wǎng)絡(luò)練培優(yōu) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 培優(yōu)精練 ACD 培優(yōu)練2 2018 揭陽(yáng)二模 在冰壺比賽中 某隊(duì)員利用紅壺去碰撞對(duì)方的藍(lán)壺 兩者在大本營(yíng)中心發(fā)生對(duì)心碰撞如圖 a 所示 碰撞前后兩壺運(yùn)動(dòng)的v t圖線如圖 b 中實(shí)線所示 其中紅壺碰撞前后的圖線平行 兩冰壺質(zhì)量相等 則 B A 碰后紅壺將被反彈回來(lái)B 碰后藍(lán)壺速度為0 8m sC 碰后藍(lán)壺移動(dòng)的距離為2 4mD 碰后紅壺所受摩擦力小于藍(lán)壺所受的摩擦力 培優(yōu)練3 2018 安陽(yáng)一模 如圖所示 小球A和小球B位于同一豎直線上 小球A距水平地面的高度為H 0 6m 小球B到水平地面的距離為h 0 2m 同時(shí)由靜止釋放兩球 設(shè)B和地面為彈性碰撞 兩球碰撞后B球速度為0 小球A的質(zhì)量為m 小球B的質(zhì)量為5m 重力加速度大小為g 10m s2 忽略小球的直徑 空氣阻力及碰撞時(shí)間 小球所受重力遠(yuǎn)小于碰撞力 以地面為參考面 兩球第一次碰撞后小球A能到達(dá)的高度為 D A 1 6mB 0 82mC 0 6mD 0 35m