专题04 机械能与动量

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1、专题04机械能与动量直击高考考点(1)简单的考情分析机械能与动量知识在高考中是重点内容。一般来说，涉及到这部分内容的题目要有一半以上。从考查基本概念、基本规律到深层理解综合应用都会有题目出现。历年高考中此类题的难度易、中、难都有分布。最后一、两题的压轴题通常会在这里设题。每年高考中必考。(2)大纲要求在《考试大纲》中，它主要涵盖以下基本要求：1．知道功、功率、机械能、动能、势能、动量、冲量等概念。2．理解合力做功、动能定理、动量定理、机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒。3．会正确对物体进行受力分析、运动过程分析、能量的转化分析。会正确

2、使用正交分解法将力分解，会正确应用公式及定理、定律建立方程解题。4．知道解物理题的要求和规范。(3)命题的趋势机械能与动量问题是历年高考的一个重点、热点，能量问题仍将是重点中的重点，在以能力立意命题的原则下，在这一部分更多的是考查与其他部分的综合，另外这一部分多与实际相结合，例如与航空、航天等结合起来，命题目人会考虑创新情景以考查这部分内容，所以对这部分内容要引起高度重视。知识网络构建1、基本概念——功、功率、动能、重力势能、弹性势能、机械能、冲量、动量2、基本定理——动能定理、动量定理3、基本定律——机械能守恒定律、动能守恒定律、能量守

3、恒规律知识要点串讲要点一、功、功率、动能、重力势能、弹性势能、冲量、动量大小方向单位（符号）备注功Fs无焦耳（J）力对空间积累功率W/t无瓦特（W）动能无焦耳（J）重力势能mgh无焦耳（J）弹性势能无焦耳（J）只要求弹簧的，其它不要求冲量Ft力的方向牛秒（Ns）力对时间积累动量mv速度的方向千克米/秒（kgm/s）26要点二、两个定理1、动能定理：物体的动能的变化等于合外力对物体所做的功。2、动量定理：物体的动量的变化等于物体受到的合冲量要点三、三个守恒规律1、机械能守恒定律：当只有重力和弹簧弹力做功，其它力不做功时，机械能守恒。2、动量

4、守恒定律：当系统的合外力为零时，系统的动量守恒。3、能量守恒规律：能量不生不灭，只有通过做功进行能量形式间的转化，总量不变。热点题型探究题型一、两球碰撞型m1m1v121【典例1】如图所示，在光滑的水平面上静止着一个质量为m2小球2，质量为m1的小球1以一定的初速度v1朝着球2运动，如果两球之间、球与墙之间发生的碰撞均无机械能损失，要使两球还能再碰，则两小球的质量需满足怎样的关系？解析：设两球碰后的速度分别为v1′和v2′，由系统动量守恒定律得：①由于发生的是弹性碰撞，碰撞前后的总动能不变，得：②联立式①、②，可解得：球1碰后速度为；球2

5、碰后速度为按照题意，只要碰后球1不反弹，即，即，总能发生二次碰撞．或者球1反弹，但是其碰后速率－v1′小于球2速率v2′，即，也能发生二次碰撞．综上，只要即可满足题意．思路点拨：如果球2也有初速v2，通过对碰撞的压缩阶段和恢复阶段的分析可知，球2在压缩阶段结束时有最小速度，在恢复阶段结束时有最大速度，计算表明球2碰后速度v2′的大小范围为：（完全非弹性碰撞解）（弹性碰撞解）相应地，球1碰后速度v1′的大小范围为：（弹性碰撞解）（完全非弹性碰撞解）26读者也可以继续思考例2中“要使两球还能、且只能再碰一次，则两小球的质量需满足怎样的关系”这

6、样一个问题，答案是．【变式训练】1、质量分别为m1、m2的小球在一直线上做弹性碰撞，它们在碰撞前后的位移—时间图像如图所示，若m1=1kg，m2的质量等于多少?题型二、子弹打木块型（动量守恒、机械能不守恒）【典例2】质量为m的子弹，以水平初速度v0射向质量为M的长方体木块。（1）设木块可沿光滑水平面自由滑动，子弹留在木块内，木块对子弹的阻力恒为f，求弹射入木块的深度L。并讨论：随M的增大，L如何变化？（2）设v0=900m/s，当木块固定于水平面上时，子弹穿出木块的速度为v1=100m/s。若木块可沿光滑水平面自由滑动，子弹仍以v0=90

7、0m/s的速度射向木块，发现子弹仍可穿出木块，求M/m的取值范围（两次子弹所受阻力相同）。解析：当木块可自由滑动时，子弹、木块所组成的系统动量守恒：mv0=（M+m）v①分别对子弹、木块应用动能定理：②③式中，s1、s2分别为子弹、木块的对地位移。从图中，很容易看出，s1、s2之差即为子弹射入木块的深度L，即由②、③：即④由，①、④，可解出打入深度为可知，随M增大，L增大。当木块固定时：，即⑤26式中L0为木块在运动方向的长度。当木块可自由滑动时，分别对子弹的木块应用功能定理：显然，，由此：⑥⑤、⑥两式的物理意义一致的，即：子弹射穿木块过

8、程中，系统的动能损失总等于子弹所受阻力与子弹相对于木块的移动距离之积。子弹能射穿木块的临界条件是，子弹射穿木块后，子弹与木块等速：⑦这种情况下，系统的动能损失仍等于阻力与相对移动距离之积：将⑦