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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考物理专题复习,动量和能量,试题常常是综合题,动量与能量的综合,或者动量、能量与平抛运动、圆周运动、热学、电磁学、原子物理等知识的综合。试题的情景常常是物理过程较复杂的,或者是作用时间很短的,如变加速运动、碰撞、爆炸、打击、弹簧形变等,牛顿第二定律,F=ma,冲量,I,=,F t,动量,p,=,mv,动量定理,Ft,=,mv,2,-mv,1,动量守恒定律,m,1,v,1,+m,2,v,2,=m,1,v,1,+m,2,v,2,系统所受合力为零或不受外力,力的积累和效应,力对时间的积累效应,力对位移的积累效应,势能,重力势能:,E,p,=,mgh,弹性势能,机械能守恒定律,E,k1,+E,P1,=E,k2,+E,P2,或,E,k,=,E,P,动能定理,动能,机械能,功:,W=,FS,cos,瞬时功率:,P=,Fvcos,平均功率:,冲量是力对时间的积累,,其作用效果是改变物体的动量;,功是力对位移的积累,,其作用效果是改变物体的能量;冲量和动量的变化、功和能量的变化都是原因和结果的关系,能量是贯穿整个物理学的一条主线,从能量角度分析思考问题是研究物理问题的一个重要而普遍的思路。,应用,动量定理和动能定理,时,研究对象,可以是单个物体,,,也可以是多个物体组成的系统,,而应用,动量守恒定律和机械能守恒定律,时,研究对象必定是,系统,;此外,这些规律都是运用于物理过程,而不是对于某一状态(或时刻)。因此,在用它们解题时,首先应选好研究对象和研究过程。对象和过程的选取直接关系到问题能否解决以及解决起来是否简便。选取时应注意以下几点:,1,选取研究对象和研究过程,要建立在分析物理过程的基础上。临界状态往往应作为研究过程的开始或结束状态。,2,要能视情况对研究过程进行恰当的理想化处理。,3,可以把一些看似分散的、相互独立的物体圈在一起作为一个系统来研究,有时这样做,可使问题大大简化。,4,有的问题,可以选这部分物体作研究对象,也可以选取那部分物体作研究对象;可以选这个过程作研究过程,也可以选那个过程作研究过程;这时,首选大对象、长过程。,确定对象和过程后,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,。,例题:,在原子核物理中,研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球,A,和,B,用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板,P,,右边有一小球,C,沿轨道以速度,射向,B,球,如图所示。,C,与,B,发生碰撞并立即结成一个整体,D,。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,,A,球与挡板,P,发生碰撞,碰后,A,、,D,都静止不动,,A,与,P,接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知,A,、,B,、,C,三球的质量均为,m,。,(,1,)求弹簧长度刚被锁定后,A,球的速度。,(,2,)求在,A,球离开挡板,P,之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。,解:,(,1,)设,C,球与,B,球粘结成,D,时,,D,的速度为,,由动量守恒,有,当弹簧压至最短时,,D,与,A,的速度相等,设此速度为,由动量守恒,有,由,、,两式得,A,的速度,(,2,)设弹簧长度被锁定后,贮存在弹簧中的势能为,由能量守恒,有,撞击,P,后,,A,与,D,的动能都为零,解除锁定后,当弹簧刚恢复到自然长度时,势能全部转变成,D,的动能,设,D,的速度为,,则有,当弹簧伸长时,,A,球离开挡板,P,,并获得速度。当,A,、,D,的速度相等时,弹簧伸至最长。设此时的速度为,由动量守恒,有,当弹簧伸到最长时,其势能最大,设此势能为,,由能量守恒,有,解以上各式得,例题,2,:,如图,1,所示,有两块大小不同的圆形薄板,(,厚度不计,),,质量分别为,M,和,m,,半径分别为,R,和,r,,两板之间用一根长为,0.4m,的轻绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为,0.2m,处。然后自由下落到一固定支架,C,上,支架上有一半径为,R,(,r,R,R,)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,木板与支架发生没有机械能损失的碰撞。碰撞后,两板即分离,直到轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度,v,,如图,2,所示。求:,(,1,)若,M,/,m,=,K,,试讨论,v,的方向与,K,值间的关系。,(,2,)若,M,=,m,,则,v,值为多大?,训练题,1,A,、,B,两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,A,球的动量是,5kgm/s,,,B,球的动量是,7kgm/s,,当,A,追上,B,球时发生碰撞,则碰撞后,A,、,B,两球的动量的可能值是(),A,-4,kgm/s,、,14,kgm/s,B,3kgm/s,、,9,kgm/s,C,-5,kgm/s,、,17kgm/D,6,kgm/s,、,6,kgm/s,2,矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示。质量为,m,的子弹以速度,v,水平射向滑块,若射击上层,则子弹恰好不射出;若射击下层,则子弹整个儿恰好嵌入,则上述两种情况相比较,(),A,两次子弹对滑块做的功一样多,B,两次滑块所受冲量一样大,C,子弹嵌入下层过程中,系统产生的热量较多,D,子弹击中上层过程中,系统产生的热量较多,B,AB,3,如图,3,所示,长,2m,,质量为,1kg,的木板静止在光滑水平面上,一木块质量也为,1kg,(可视为质点),与木板之间的动摩擦因数为,0.2,。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落,则木块初速度的最大值为,(),A,1m/s B,2,m/s,C,3,m/s,D,4,m/s,图,3,F,A,B,图,4,4,如图,4,所示,质量分别为,m,和,2,m,的,A,、,B,两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,,A,靠紧竖直墙用水平力,F,将,B,向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为,E,这时突然撤去,F,,关于,A,、,B,和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是(,),A,撤去,F,后,系统动量守恒,机械能守恒,B,撤去,F,后,,A,离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒,C,撤去,F,后,,A,离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为,E,D,撤去,F,后,,A,离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为,E,/3,D,BD,5,如图,5,所示,质量为,M,的小车,A,右端固定一根轻弹簧,车静止在光滑水平面上,一质量为,m,的小物块,B,从左端以速度,v,0,冲上小车并压缩弹簧,然后又被弹回,回到车左端时刚好与车保持相对静止求整个过程中弹簧的最大弹性势能,E,P,和,B,相对于车向右运动过程中系统摩擦生热,Q,各是多少?,A,B,图,5,E,P,=,Q=,
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