天津高考物理专题:动量和能量的综合问题.doc

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1、专题:动量和能量的综合问题一、大纲解读动量、能量思想是贯穿整个物理学的基本思想,应用动量和能量的观点求解的问题,是力学三条主线中的两条主线的结合部,是中学物理中涉及面最广,灵活性最大,综合性最强,内容最丰富的部分,以两大定律与两大定理为核心构筑了力学体系,能够渗透到中学物理大部分章节与知识点中。将各章节知识不断分化,再与动量能量问题进行高层次组合,就会形成综合型考查问题,全面考查知识掌握程度与应用物理解决问题能力,是历年高考热点考查内容,而且命题方式多样,题型全,分量重,小到选择题,填空题,大到压轴题,都可能在此出题.考查内容涉及中学物理的各个版块,因此综合

2、性强.主要综合考查动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律、动量定理和动量守恒定律的运用等.相关试题可能通过以弹簧模型、滑动类模型、碰撞模型、反冲等为构件的综合题形式出现,也有可能综合到带电粒子的运动及电磁感应之中加以考查.二、重点剖析1.独立理清两条线:一是力的时间积累--冲量--动量定理--动量守恒;二是力的空间移位积累--功--动能定理--机械能守恒--能的转化与守恒.把握这两条主线的结合部:系统。即两个或两个以上物体组成相互作用的物体系统。动量和能量的综合问题通常是以物体系统为研究对象的,这是因为动量守恒定律只对相互作用的系统才具有意义。2.解题时要抓

3、特征扣条件,认真分析研究对象的过程特征,若只有重力、系统内弹力做功就看是否要应用机械能守恒定律;若涉及其他力做功,要考虑能否应用动能定理或能的转化关系建立方程;若过程满足合外力为零,或者内力远大于外力,判断是否要应用动量守恒;若合外力不为零,或冲量涉及瞬时作用状态,则应该考虑应用动量定理还是牛顿定律.3.应注意分析过程的转折点,如运动规律中的碰撞、爆炸等相互作用,它是不同物理过程的交汇点,也是物理量的联系点,一般涉及能量变化过程,例如碰撞中动能可能不变,也可能有动能损失,而爆炸时系统动能会增加.三、考点题型归纳:例1、如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光

4、滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在光滑水平面上滑动。已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下,最终停到小车上。若小车的质量为M。g表示重力加速度,求:(1)滑块到达轨道底端时的速度大小V0(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度V(3)该过程系统产生的内能Q(4)若滑块和车之间的动摩擦因数为μ,则车的长度至少为多少?练1、如图所示,木块质量m=0.4kg,它以速度v=20m/s水平地滑上一辆静止的平板小车,已知小车质量M=1.6kg,木块与小车间的动摩擦因数为μ=0.2,木块没有滑离小车,地面光

5、滑,g取10m/s2,求:(1)木块相对小车静止时小车的速度;(2)从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时,小车移动的距离.(3)小车至少多长练11如图所示,质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上,在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板,使小滑块与长木板发生相对滑动,经过t=1.0s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下.求:(1)撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大;(2)运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大.例2、如图所示,abc是

6、光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m.质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度V=5.5m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为L=4R处,重力加速度g取10m/s2,求:(1)碰撞结束时,小球A和B的速度大小;(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点?练2、在光滑的水平面上,一质量为mA=0.1kg的小球A,以V0=8m/s的初速度向右运动,与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0

7、.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求:(1)碰撞后小球B的速度大小;(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;(3)碰撞过程中系统的机械能损失。例3:如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的档板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其

8、余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块A在

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