届高考物理经典例题目专题目剖析

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1、2012年高考二轮复习物理经典例题专题剖析:动量和能量例1.(上海高考题)一物体沿光滑斜面下滑,在此过程中()A.斜面对物体的弹力做功为零B.斜面对物体的弹力的冲量为零C.物体的动能增量等于物体重力所做的功D.物体的动量增量等于物体重力的冲量解析:物体沿光滑斜面下滑运动方向沿斜面向下,而斜面对物体的弹力,即支持力方向垂直斜面,故弹力不做功,选A正确。根据动量定理可知,物体的动量变化量等于合外力对物体的冲量,物体在下滑过程中,受到弹力和重力两个力的作用,这两个力的冲量均不为零,这两力的冲量的矢量和等于物体的动量的增量,选B和D

2、是错误的。根据动能定理可知,由于弹力对物体不做功,只有重力做功,物体的动能增加量等于重力所做的功,故选C正确。答案:A、C点评:本题考查动量定理和动能定理两个规律,在这两个定理中包含了功和冲量两个概念,所以同时对这两个概念也必须理解,并加以区分,冲量是力在时间上的积累,而功是力在位移上的积累,力在时间上的积累引起物体动量的变化,力在位移上的积累引起物体动能的变化。例2.(天津高考题)质量m=1.5kg的物块(可视为质点)在水平恒力的作用下,从水平面上由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行t=0.2s停在B点,已知

3、A、B两点间距s=5.0m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,求恒力F多大?(g=10m/s2)解析:设撤去力F前物块的位移为s1,撤去力时物块F1=μmg对撤去力F后物块滑动过程应用动量定理可得:-F1t=0-mv由运动学公式:s-s1=vt/2对物块运动的全过程应用动能定理:Fs1-F1s=0由以上公式得:F=2μmgs/(2s-μgt2),代入数据得F=15N答案:F=15N点评3eud教育网http://www.3edu.net教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!:本题考查动量定理和动能定理在动力学中的

4、应用,在利用动量定理和动能定理解题时,选择初末状态时关键,同时也要熟悉物体的运动过程及受力状况。例3.(天津高考题)如图所示,质量为mA=4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.24,木板最右端放着质量为mB=1.0kg的小物块(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•s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块离开木板时,木板的动能为8.0J,小物块的动能为0.5J(g=10m/s2)求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度为多少?(2)木板的长度时多少?解析:(1)以A由静止到获

5、得初速度为研究过程,由动量定理可知I=mv0带入数据得到:v0=3m/s①(2)对A获得速度到B从A的左端掉下来为研究过程,其运动过程如图所示,设A运动的时间为t,运动的位移为Sa,B运动的位移为Sb,B对A,C对A,A对B的摩擦力分别为fBA,fCA,fAB,由动量定理可得:对A:-(fBA+fCA)t=mAvA-mAv0②对B:fABt=mBvB③由动能定理可知对A:-(fBA+fCA)Sa=mAvA2/2-mAv02/2④对B:fABSb=mBvB2/2⑤由牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力和B对A的摩擦力大小相等fAB

6、=fBA⑥fCA=μ(mA+mB)g⑦L=Sa-Sb⑧由①②③④⑤⑥⑦⑧联立可解得:L=0.5m答案:(1)v0=3m/s;(2)L=0.5m点评:本题考查动量定理和动能定理相结合的知识点,对此题注重过程的分析,画出运动过程图,再做此题就一目了然。例4.如图所示,金属杆a从离地h高处由静止开始沿光滑平行的弧形轨道下滑,轨道的水平部分有竖直向上的匀强磁场B,水平轨道上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量为ma,且与杆b的质量之比为ma∶mb=3∶4,水平轨道足够长,不计摩擦,求:3eud教育网http://www.3edu.ne

7、t教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!(1)a和b的最终速度分别是多大?(2)整个过程中回路释放的电能是多少?(3)若已知a、b杆的电阻之比Ra∶Rb=3∶4,其余部分的电阻不计,整个过程中杆a、b上产生的热量分别是多少?解析:(1)a下滑过程中机械能守恒magh=mav02a进入磁场后,回路中产生感应电流,a、b都受安培力作用,a做减速运动,b做加速运动,经过一段时间,a、b速度达到相同,之后回路的磁通量不发生变化,感应电流为0,安培力为0,二者匀速运动.匀速运动的速度即为a.b的最终速度,设为v.由于所组成的系统

8、所受合外力为0,故系统的动量守恒mav0=(ma+mb)v由以上两式解得最终速度va=vb=v=(2)由能量守恒得知,回路中产生的电能应等于a、b系统机械能的损失,所以E=magh-(ma+mb)v2=magh(3)由能的守恒与转化定律,回路中产生的热量应等于回路中释放的电能等于系统损失的

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