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高考物理“动量和能量”命题趋向与复习建议

高考物理“动量和能量”命题趋向与复习建议
高考物理“动量和能量”命题趋向与复习建议

高考物理“动量和能量”命题趋向与复习建议

浙江省余姚中学王军晖

一、考试大纲变化对比

动量和能量的知识贯穿整个物理学,涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学”

等,从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径,也是解决物理

问题最重要的思维方法之一。所以这部分是历年高考命题的重点和焦点。常以压轴题形式

出现,也是大家普遍感到棘手的难点。高考卷中,2004年占20分,2005年占19分。

二、全国2005试题考点列表

从2005年高考各地卷的8套理科试题中,均出现动量、能量考点,具体呈现如下:

细分析我们会发现,专家命题十分重视对主干知识的考查,在命题时不避讳常规试题,注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用,06年也不例外。

三、2006高考热点与冷点展望

“动量和能量”问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热

点.弹性势能的应用性问题虽然是高考的一个冷点,但在备考时也需要我们去关注。

动能定理的最大好处就是不需要运动学公式的辅助,只要把物体在运动过程中受到的各种性质力分析出来,判断出各个力的做功情况,找到过程初末状态的动能,就可以列方程求解了!求变力做功的时候不能用求功公式W=FS(只适用于恒力做功),而使用动能定理则可以方便地求解变力做的功!涉及功和位移时优先考虑动能定理求解!

动量定理也不需要运动学公式的辅助,也可以省略对复杂的运动过程的分析,根据运动的初末状态即可列方程求解!所以,在处理变力问题时,动量定理非常方便,例如,用动量定理求小球陷入泥沙过程中泥沙对小球的平均作用力!研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般选用动量定理!

动量定理与动能定理一样,都是以单个物体为研究对象.但所描述的物理内容差别极

大.动量定理数学表达式:F合·t=Δp,是描述力的时间积累作用效果——使动量变化;该式是矢量式,即在冲量方向上产生动量的变化.动能定理数学表达式:F合·S=ΔE K,是描

述力的空间积累作用效果——使动能变化;该式是标量式。

只有重力(或系统内弹性力做功)做功时,系统的机械能守恒!此时可以用机械能守恒定律来求解动力学问题. 但是很多同学不知道怎么去判断一个系统的机械能是否守恒,其实是因为从来都没有在做题的过程中总结出一些有用的方法:①可以对系统的受力进行整体分析,如果有除重力以外的其他力对系统做了功,则系统的机械能不守恒. 此时“判断一个力是否做功”的方法就显得尤为重要了!②当系统内的物体或系统与外界发生碰撞时,如果题目没有说明“不计机械能的损失”或“碰撞属于完全弹性碰撞”,系统机械能肯定不守恒.③如果系统内部发生“爆炸”,则系统机械能不守恒!④系统内部有细绳产生瞬间拉紧的作用时,系统机械能也不守恒.

动量守恒定律是专门用来研究物体的相互作用的,所以在碰撞、反冲、“人船模型”和“人车模型”中通常都是用动量守恒定律进行求解. 而判断系统动量是否守恒却是大家的一个难题. 其实没有什么高深莫测的东西:①用整体法对系统进行受力分析(不分析系统内力),如果系统不受合外力或所受合外力为零,则系统动量守恒!②虽然系统的合外力不为零,但是系统在某一个方向上的合力为零,这时可以单独在这个方向上运用动量守恒定律!③虽然系统受到重力等外力,且合外力不等于零,但是当系统的内力远大于外力的作用时,就可以忽略外力的影响,仍然可以认为系统的动量守恒!如“爆炸”过程. ④当系统内部的相互作用“时间极短”时,虽然系统的合外力不为零,但是在这个“极短”的时间内我们仍然可以对系统运用动量守恒定律!所以审题的时候看到“时间极短”的字眼时,可以对这个“时间极短”的过程用动量守恒定律!

若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用时,优先考虑两大守恒定律,特别是出现相对路程的则优先考虑能量守恒定律.

力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化.

四、最新模拟信息题

1.(余姚中学一模)如图所示,一块质量为M的木板B在光滑的水平桌面上以速度v

匀速向右滑行,某时刻把一质量为m 的小木块A(初速度为零)放在B 上,它将在B 上滑行一段距离l 后与B 相对静止.求这个过程中由于摩擦产生的热量.

解析:设AB 间的摩擦力为f ,A 相对地面发生的位移为s 2,B 相对于地面发生的位移为s 1,已知A 相对于B 滑行的位移为l ,

隔离分析A ,由动能定理得:fs 2=

2

21mv ① 隔离分析B ,由动能定理得:-fs 1=2

02

2

121Mv Mv

-

②,其中v 为AB 的共同速度.

对AB 系统分析,合外力为零,系统动量守恒,有:Mv 0=(M +m )v ③ 由①②式可得

2

021Mv =

2

)(21v m M ++f (s 1-s 2)④ 又根据能量守恒观点有:

2

02

1Mv =

2

)(2

1v m M ++Q ⑤,Q 为摩擦产生的热量.

由④⑤两式相比较,可得Q =f (s 1-s 2)⑥ 将③代入⑤可得:Q=

2

021

v m

M Mm +

领悟:由⑥式可以得到一个结论:系统内一对滑动摩擦力做的功等于系统产生的热量,也等于系统机械能的减少量,即Q =ΔE = f ΔS ,这个功能关系就是这样推导出来的!!

2.(湖北二模)电阻为R 的矩形导线框abcd,边长ab=l , ad=h,质量为m ,自某一高度自由落体,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h ,如图,若线框恰好以恒定速度通过磁场,则线框内产生的焦耳热为多少?(不考虑空气阻力)

解析:解法一: 由能量守恒定律,线框通过磁场时,重力势能减少,产生感应电流,重力势能转化为电能,电流使电路产生焦耳热,电能又转化为内能, 所以有Q =2mgh

解法二:对线框穿过磁场的过程应用动能定理,此过程中重力做正功,安培力做负功,动能变化量为零,有mg2h -W 安=0, W 安=mg2h

重力做正功,重力势能减少,安培力做负功,线框的感应电能增加,所

以线框的焦耳热增加,即Q= W 安=mg2h

领悟: ①用能量守恒的观点思考,理清能量转化和转移的方向,结果自然显现出来!②克服安培力做功,感应电能增加,电能又向内能转化,故线框的焦耳热增加.

3.(金华二模)如图所示,质量为M 的滑块B 套在光滑的水平杆上可自由滑动。一长为L 的轻杆,一端固定质量为m 的小球A ,另一端与B 上的O 点连接,并可绕O 点在竖直平面内自由转动,开始轻杆处于水平位置。(1)固定滑块B ,给小球一个竖直向上的初速度,使轻杆能绕O 点转过90o,求小球最小加速度。(2)若M =2m 不固定滑块B 给小球A 一竖直向上的初速度V 0,则当杆绕O 点恰好转到竖直,球A 运动至最高点时,滑块B 的速度多大?

解:(1)由机械能守恒得:

M

gL

v mgL

mv 22

102

0=

=

(2)由动量能守恒得:

由机械能守恒得:

得:

4. 北京市东城区4月一模(20分)如图所示,ABDO 是处于竖直平面内

的光滑轨道,AB 是半径为R =15m 的1/4圆周轨道,半径OA 处于

水平位置,BDO 是直径为15m 的半圆轨道,D 为BDO 轨道的中央。一个小球P 从A 点的正上方距水平半径OA 高H 处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D 点时对轨道的压力等于其重力的14/3倍。取g=10m/s 2。?H 的大小。?试讨论此球能否到达BDO 轨道的O 点,并说明理由。?小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少? 参考答案:

?10m ?能 ?103m/s

5.南师附中5月原创

2

10Mv mv -=2

2

2

12

02

12

12

1Mv mv mgL mv +

+

=)

()2(2

02

2M m M gL v m v +-=

D

B

答案:AB

本题以原子物理中夸克为背景,实际上考查的是动量守恒和机械能量守恒知识,考查中力学中常用的分析方法:动态分析法。当弹簧第一次恢复自然长度时,m 2的速度最大,动能也最大,这时m 2的最大动能E m m m M m Mm E k 2

212

12

1

2)

()(16++=

8、答案:

(1)设小球到B 点时,小球的速度为V 1,轨道的速度为V 2 由动量守恒定律 221101v m v m v m += (2分) 由能量守恒 2

222

112

0112

12

121v m v m v m gL m -

-

=

μ (2分)

(1分)

(2)小球到最高点C 时,设小球的速度V /1,轨道V /2

由动量守恒定律 2

/

2/

1101v m v m v m += (1分)

由能量守恒 2

2/221

/112

012

12

12

1v m v

m gL m v m +

=

-μ (1分)

(1分)

s

m v /51=s

m v /5.02

=s

m v /2.21-=s

m v /3.22

=(舍去)

s

m v /1/

1-=/

s

m v /8.3/

1=/

(舍去)

小球在最高点 ()R

v v m N g m 2

211

1-=+ (2分)

轨道对地面的压力 N 12=-=N g m F (1分)

(3)小球离开轨道在空中运动时间t 2

2

12gt R =

(2分)

()2

10.9m s v v t ''=-= (2分) 球落在轨道上的位置在A 的右侧 m 1.9=-=s L x 处 (1分)

6.(进光中学模拟题) (17分)n 个相同、且可视为质点的木块,每块质量都是m ,放置在倾角为θ的固定斜面上,相邻两木块间距离都为l ,最下端的木块距底端也是l ,木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。如图11所示。在开始时刻,第一个木块以初速度0v 沿斜面下滑,其余所有木块都静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞。设每次碰撞的时间极短,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第n 个木块到达底端时,速度刚好为零。求: (1)第一次碰撞前瞬时第一个木块的动能1E 。

(2)第一次由于碰撞时系统所损失的机械能1E ?与第一次碰撞前瞬时第一个木块的动能1E 的比值

11

E E ?。

(3)在整个过程中由于碰撞所损失的总机械能E ?。 解:(1)对第一个木块第一次碰前的运动过程,由动能定理有:

2

101sin cos 2

m gl m gl E m v θμθ-=-

……①(2分)

解得碰前瞬时的动能:2

101(sin cos )2

E m v m gl θμθ=++ ……②(1分)

木块碰撞过程,由动量守恒有:12()mv m m v =+ ……

(2)对1、2两③(1分)

图11

碰撞过程损失的机械能2

2

11211(2)2

2

E m v m v ?=-

……④(2分) 而2

1112

E m v =

……⑤

(1分)

联立③④⑤,解得:

11

12

E E ?= ……⑥(1分)

(3)对n 个木块整体下滑、碰撞的全过程研究:

重力做的总功(1)sin (123)sin 2

G n n W m gl n m gl θθ+=++++= ……⑦(2

分)

克服摩擦做的总功(1)cos (123)cos 2

f n n W m

g l n m gl μθμθ+=?++++= ……

⑧(2分)

由能的转化和守恒定律有2

012

G f E m v W W ?=

+-…………⑨(3分)

联立⑦⑧⑨解得整个过程中,由于碰撞而损失的总机械能

2

01(1)(sin cos )22

n n E m v m gl θμθ+?=

+

+…………⑩(2分)

7. (苏州市5月二模)如图所示,一劲度系数为k 的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A 的左侧,轻弹簧右端与小物块B 连接,已知木板A 的质量为m A ,小物块B 的质量为m B 。且A 、B 之间、以及A 与水平地面间均光滑.开始时,A 和B 均静止,现同时对A 、B 施加等大反向的水平恒力F 1和F 2,即F 1=F 2=F .设整个过程中弹簧的形变不超过其弹性限度,B 始终未滑离A .求:

(1)以地面作为参照系,求当木板A 的位移为l A 时,物块B 的位移 l B 的大小;

(2)当弹簧的伸长量最大时,木板A 的位移l A '是多大?并求这时由A 、B 及弹簧组成的系统所具有的机械能E .

参考答案:(1)l B =m A l A /m B (2)E=2 F 2/k

8.(2006年全国百校联盟高考《考试大纲》调研卷) 如图所示 ,有一质量为m ,带负电的小球静止在光滑绝缘的水平台上,平台距离质量为M 的绝缘板B 的中心O 高度为h ,绝缘板放在水平地面上,板与地面间的动摩擦因数为μ,一轻弹簧一端连接在绝缘板的中心,另一端固定在墙面上。边界GH 的左边存在着正交的匀强电场和匀强磁场,其电场强度为E ,磁感应强度为B 。现突然给小球一个水平向左的冲量,小球从平台左边缘垂直于边界GH 进入复合场中,运动至O 点处恰好与绝缘板发生碰撞,碰撞后小球恰能返回平台,而绝缘板向右从C 点运动到D 点,C 、D 间的距离为S ,设小球与绝缘板碰撞过程无机械能损失。求:

(1).小球获得向左的冲量I o 的大小。

(2).绝缘板从C 点运动到D 点时,弹簧具有的弹性势能E

p

.解析:考点:重力、洛仑兹力、二力平衡、动量与冲量、动量定理、动量守恒定律、功能关系、带电粒子在匀强磁场中的运动、匀速圆周运动

(1).带点小球垂直于边界GH 进入复合场,运动到O 点恰与绝缘板碰撞,碰后能返回平台,说明小球在复合场中做匀速圆周运动,经过半个圆周到达O 点

qE=mg ① (2分)

qvB -m

r

v

2

② (2分)

根据几何关系 r=2

1h ③ (2分)

根据动量定理

I 0=mv ④ (2分)

由① ~ ④式联解得: I 0=E

mgBh 2 (2分)

(2).小球与绝缘板碰撞过,以小球和绝缘板为系统、动量守恒 mv = -mV+MV m ⑤ (3分)

绝缘板从到的过程中,根据功能关系 E P+μMgS=

2

1MV m 2

⑥ (4分)

由 ①②③⑤⑥式联解得 E P =

22

2)(ME

mgBh ―μMgS (2分)

评析:本题以带电小球在复合场中作匀速圆周运动与绝缘板碰撞为背景材料,考查学

生推理能力和分析综合能力。

9.(黄冈中学二模)(12分)在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有一倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B ,方向水平向外,电场强度为E ,方向竖直向上,有一质量为m ,带电荷量为+q 的小滑块静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零,如图2—16所示.

(1)如果迅速把电场方向转为竖直向下,求小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L 和所用时间t ;

(2)如果在距A 端L /4远处的C 点放人一个相同质量但不带电的小物体,当滑块从A 点由静止下滑到C 点时两物体相碰并黏在一起.求此黏合体在斜面上还能再滑行多长时间和距离.

10.(北京市朝阳区一模)(18分)如图一所示,轻弹簧的一端固定,另一端与质量为2m的小物块B相连,B静止在光滑水平面上。另一质量为m的小物块A以速度

v从右向

左与B相碰,碰撞时间极短可忽略不计,碰后两物块粘连在一起运动。求(1)两物块碰后瞬间的共同速度;

(2)弹簧的弹性势能最大值;

(3)若还已知弹簧的劲度系数为k ,弹簧的最大形变为m x ,试在图二给出的坐标系上画出两物块碰撞后物块A 所受的合外力F 随相对平衡位置的位移x 变化的图线,并在坐标上标出位移和合外力的最大值。

解:(1)两物块碰后瞬间的共同速度为v

由动量守恒mv mv 30=

(2分)

031v v =

(2分)

(2)两物块碰后与弹簧组成的系统机械能守恒,两物块碰后瞬间的动能等于弹簧弹性势能的最大值Pm E

2

02

6

1321mv mv

E Pm =

=

(6分)

(3)

11.(北京市崇文区4月二模)如图所示,质量为3.0kg 的小车以1.0m/s 的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD 部分是表面粗糙的水平轨道,DC 部分是1/4光滑圆弧,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E 为40N/C ,磁感应强度B 为2.0T 。现有一质量为1.0kg 、带负电且电荷量为10102.?-C 的滑块以8m/s 的水平速度向右冲上小车,当它通过D 点时速度为5.0m/s (滑块可视为质点,g 取102

m s /),求:(计算结果保留两位有效数字)

(1)滑块从A 到D 的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;

(2)如果圆弧轨道半径为1.0m ,求滑块刚过D 点时对轨道的压力; (3)若滑块通过D 点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,此圆弧的最小半径。

解:

(1)(6分)设滑块运动到D 点时的速度为v 1,小车在此时的速度为v 2'

滑块从A 运动到D 的过程中系统动量守恒

m v M v m v M v 0212+=+'

2分

小车的速度为v 20'

=

小车与滑块组成的系统损失的机械能为△E

?E m v M v m v =

+

-

1212

12

02

22

12

2分

?E J =21

2分 (2)(6分)设滑块刚过D 点时,受到轨道的支持力为N

N mg qE qv B mv R

-++=

()112

4分

得N=35.5N 1分 滑块对轨道压力N N '= N N '.=355

1分 (3)(8分)滑块沿圆弧轨道上升到最大高度时,滑块与小车具有共同速度v 由动量守恒定律mv m M v 1=+()

2分

v m s =

54/

2分

设圆弧轨道的最小半径为R min 由动量守恒关系

1212

12

2

m v m M v m g qE R =

+++()()m in

2分

R m min .=090

2分

12. (北京市宣武区4月)(18分)如图所示,两组完全相同的电源E 1、E 2分别通过开关S S 12、与置于水平桌面上的两对金属板相连,每对金属板的距离均为d ,如果S S 12、分

别闭合能够在金属板相对的空间内建立水平和竖直方向的匀强电场。一长为l 的绝缘细线一端固定在O 点,另一端拴着一个质量为m 、带有一定电量q 的小球,原来S S 12、都断开,小球在最低点A 点处于静止状态。问:

(1)若只将S 1闭合并给小球一冲量,它可在竖直平面内绕O 点做匀速圆周运动,那么小球带何种电荷?电源的电动势E 1等于多少?

(2)若只将S 2闭合,小球从A 点由静止释放,那么,运动过程中细线所受的最大拉力是多少?并在图中标明此时小球的位置。

(3)若只将S 2闭合,要使小球从A 点开始在竖直平面内做完整的圆周运动,至少在A 点给小球多大的瞬时冲量?(已知当地的重力加速度为g )

解:(1)由题意分析知:小球必带正电。 (2分)

小球受的重力与电场力始终平衡,即: q

E d m g 1=

∴=

E m g q

d 1· (3分)

(2)只将S 2闭合,由题意分析知,小球在细线与竖直方向偏右下方夹角为45°时的D 点拉力T 最大(设为T M ),受力如图所示:

∴-

=由T m g m v l

M m 22

(2分)

由能量关系有: 2145122

m gl m v m (cos )-=

°

(2分)

解得:()

T m g M =-322

(1分) 由合场的观点分析知,此时位置如图所示的D 点

(2分)

(3)设:至少给小球的冲量为I ,此时对应的速度为v A ∴=I mv A

(1分)

如图所示,由合场的观点分析知,小球应在圆周上且与D 点对称的C 点时,最容易离轨向心运动,所以:在C 点有: 22

m g m

v l

=m in

② (2分)

由能量关系分析有:

1224512

2

m v m g l l m v A

=++

2

(cos )m in °

③(2分)

解上述三式得: I m =+lg()322 ④ (1分)

五、 其他相关的高考动态信息。 一、命题趋势

本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化,其中的动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,因此是高中物理的重点,也是高考考查的重点之一。高考中年年有,且常常成为高考的压轴题。如2002年、2003年理综最后一道压轴题均是与能量有关的综合题。但近年采用综合考试后,试卷难度有所下降,因此动量和能量考题的难度也有一定下降。要更加关注有关基本概念的题、定性分析现象的题和联系实际、联系现代科技的题。

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。 二、知识概要

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,

对此,要像熟悉力和运动的关系一样熟悉。在此基础上,还很容易理解守恒定律的条件,要守恒,就应不存在引起改变的原因。能量还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。

三.建议本部分尤其应该注意,动量与能量相结合的问题,是历来命题的热点。对

于“多体单过程问题”、“多体双过程问题”、“多体多过程问题”、“双体多过程问题”、“碰撞的可能性问题”、“含有弹簧的动量与能量问题”、“广义的人船模型”、“绳联体模型”等要全面着力强化。本部分内容与STS联系较紧,既是物理学的主干知识,容易体现新课标的“关注科技前沿”、“从生活走向物理,从物理走向社会”教改理念。比如,结合“神州六号”的“逃逸塔”同学们就可以设计一个关于动量与能量相结合的问题。本部分分值一般在16-25分左右。花上些时间是值得的。尤其是目前的第三轮复习,精力应该重点放在本部分的复习上。

高考物理动量守恒定律试题经典及解析

高考物理动量守恒定律试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求: (1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2 014 mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】 解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以 2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速 度相等,有:2 12 v v = 而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:0 12 v v = ,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:2 2 22012011 11222 2 24 E m v m v mv mv ?=--=g g g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-= 2.(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m 1=0.40kg 的物块A 从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m 处下滑,并与放在水平木板左端的质量m 2=0.20kg 的物块B 相碰,相碰后物块B 滑行x=4.0m 到木板的C 点停止运动,物块A 滑到木板的D 点停止运动。已知物块B 与木板间的动摩擦因数 =0.20,重力加速度g=10m/s 2,求: (1) 物块A 沿斜槽滑下与物块B 碰撞前瞬间的速度大小; (2) 滑动摩擦力对物块B 做的功; (3) 物块A 与物块B 碰撞过程中损失的机械能。 【答案】(1)v 0=4.0m/s (2)W=-1.6J (3)E=0.80J

高考物理动量冲量精讲精练爆炸反冲碰撞动量能量综合练习题

爆炸反冲碰撞动量能量 1.如图所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg 、m B =4 kg ,速率分别为v A =5 m/s 、v B =2 m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动( ) A .它们碰撞前的总动量是18 kg·m/s,方向水平向右 B .它们碰撞后的总动量是18 kg·m/s,方向水平向左 C .它们碰撞前的总动量是2 kg·m/s,方向水平向右 D .它们碰撞后的总动量是2 kg·m/s,方向水平向左 解析:选C.它们碰撞前的总动量是2 kg·m/s,方向水平向右,A 、B 相碰过程中动量守恒,故它们碰撞后的总动量也是2 kg·m/s,方向水平向右,选项C 正确. 2. 一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1,后部分的箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为( ) A .v 0-v 2 B .v 0+v 2 C .v 0-m 2 m 1 v 2 D .v 0+m 2 m 1 (v 0-v 2) 解析:选D.由动量守恒定律得(m 1+m 2)v 0=m 1v 1+m 2v 2得v 1=v 0+m 2 m 1 (v 0-v 2). 3.甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p 1=5 kg·m/s,p 2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s,则二球质量m 1与m 2间的关系可能是下面的哪几种( ) A .m 1=m 2 B .2m 1=m 2 C .4m 1=m 2 D .6m 1=m 2 解析:选C.甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒,所以有:p 1+p 2=p 1′+p 2′,即:p 1′=2 kg·m/s.由于在碰撞过程中,不可能有其它形式的能量转化为机械能,只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能,因此系统的机械能不会增加.所以有p 2 12m 1+p 2 22m 2≥p 1′2 2m 1+p 2′2 2m 2,所以有:m 1≤2151m 2,因 为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”,要符合这一物理情景,就必须有p 1m 1>p 2m 2,即m 1<5 7m 2;同时还 要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景,即p 1′m 1<p 2′m 2,所以m 1>1 5m 2.因此C 选项正确. 4.(多选) 如图,大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ,摆长相同,摆动周期相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a 向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确

高考物理选择题专项训练

物理选择题专项训练题一 答案填写在后面的答题卡中! 1、下列说确的是 A .行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B .物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用 C .月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D .物体在转弯时一定受到力的作用 2、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出 A .恒星的质量 B .行星的质量 C .行星的半径 D .恒星的 密度 3、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0-20 s 的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说确的是 A .在0-10 s 两车逐渐靠近 B .在2-18 s 两车的位移相等 C .在t =10 s 时两车在公路上相遇 D .在10-20 s 两车逐渐靠近 4、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知 A .该交流电的电压瞬时值的表达式为 u =100sin(25t)V B .该交流电的电压的有效值为 C .该交流电的频率为25 Hz D .若将该交流电压加在阻值R =200 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率时50 W 5、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1带正电、小球2带负电,电荷量大小分别为q 1和q 2(q 1>q 2)。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的力T 为(不计重力及两小球间的库仑力) A .121()2T q q E =- B . 121()2T q q E =+ C .12()T q q E =- D .12()T q q E =+ - 2 s E 球1 球2

高考物理复习之动量 动量定理

2007年高考物理复习之动量动量定理 复习要点 1、掌握动量、冲量概念 2、了解动量与冲量间关系,掌握动量定理及其应用 3、掌握动量守恒定律及其应用 4、熟悉反冲运动,碰撞过程 二、难点剖析 1、动量概念及其理解 (1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量P=mv (2)特征:①动量是状态量,它与某一时刻相关;②动量是矢量,其方向质量物体运动速度的方向。 (3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。 2、冲量概念及其理解 (1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F△t (2)特征:①冲量是过程量,它与某一段时间相关;②冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。 (3)意义:冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说,合外力决定看其速度将变多快; 合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说,合外力决定看其动量将变多快;合外力的冲量将决定看基动量将变多少。 3、关于冲量的计算 (1)恒力的冲量计算 恒力的冲量可直接根据定义式来计算,即用恒 力F乘以其作用时间△t而得。 (2)方向恒定的变力的冲量计算。 如力F的方向恒定,而大小随时间变化的情况 如图—1所示,则该力在时间 △t=t2-t1内的冲量大小在数值上就等于图11—1中阴影 部分的“面积”。图—1 (3)一般变力的冲量计算 在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。 (4)合力的冲量计算 几个力的合力的冲量计算,既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和,又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。 4、动量定理 (1)表述:物体所受合外力的冲量等于其动量的变化 I=△P F△t=mv-mv。 (2)导出:动量定理实际上是在牛顿第二定律的基础上导出的,由牛顿第二定律 F=mv 两端同乘合外力F的作用时间,即可得 F△t=ma△t=m(v-v0)=mv-mv0 (3)物理:①动量定理建立的过程量(I=F△t)与状态量变化(△P=mv-mv0)间的关系,这就提供了一种“通过比较状态以达到了解过程之目的”的方法;②动量定理是矢量式,这使得在运用动量应用于一维运动过程中,首先规定参考正方向以明确各矢量的方向关系是十分重要的。

高考物理动量定理真题汇编(含答案)

高考物理动量定理真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=?,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为10.5T B =,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为20.5T B =。在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ,另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =,ab 棒的电阻为12r =Ω,cd 棒的电阻为24r =Ω。已知t =0时刻起,cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动),而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态,F 随时间变化的关系如图乙所示,ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。 (1)请通过计算分析cd 棒的运动情况; (2)若t =0时刻起,求2s 内cd 受到拉力的冲量; (3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ,则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少? 【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2)1.6N s g ;(3)43.2J 【解析】 【详解】 (1)设绳中总拉力为T ,对导体棒ab 分析,由平衡方程得: sin θF T BIl =+ cos θT mg = 解得: tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+ 由图乙可知: 1.50.2F t =+ 则有: 0.4I t = cd 棒上的电流为:

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析 一、单选题 1.【河北省衡水中学2019届高考模拟】如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同 一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为() A.1次 B.2次 C.3次 D.4次 2.【河北省武邑中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船。他用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则船的质量为( ) A.B.C.D. 3.【全国百强校山西大学附属中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,倾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面长度为60m。质量为3kg的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上运动,与此同时,一质量为2kg的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动,物块A、B在斜而上某处发生碰撞,碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则

A.A、B运动2 s后相遇 B.A、B相遇的位置距离斜面底端为22.5 m C.A、B碰撞后瞬间,二者速度方向沿斜而向下,且速度大小为1m/s D.A、B碰撞过程损失的机械能为135J 4.【湖北省宜昌市英杰学校2018-2019学年高考模拟】光滑水平地面上,A,B两物块质量都为m,A以速度v向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,弹簧被压缩到最短时 A.A、B系统总动量为2mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 5.【陕西省西安市远东第一中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是() A.5m/s B.4m/s C.8.5m/s D.9.5m/s 二、多选题 6.【山东省烟台二中2019届高三上学期10月月考物理试题】如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端,在连续的敲打下,下列说法正确的是

最新高考物理选择题的五种类型

最新高考物理选择题的五种类型 物理选择题类型分为五种 1.定性判断型 考查考生对物理概念、基本规律的掌握、理解和应用而设定。同学们要从物理规律的表达方式、规律中涉及的物理概念、规律的成立或适用条件、与规律有关的物理模型等方面把规律、概念、模型串联成完整的知识系统,并将物理规律之间作横向比较,形成合理、最优的解题模式。这就需要同学们对基本概念、规律等熟练掌握并灵活应用喽。 2.函数图象型 以函数图象的形式给出物理信息处理物理问题的试题。物理图象选择题是以解析几何中的坐标为基础,借助数和行的结合,来表现两个相关物理量之间的依存关系,从而直观、形象、动态地表达各种现象的物理过程和规律。图象法是物理学研究的重要方法。也是解答物理问题(特别是选择题)的有效方法。在图象类选择题中使用排除法的频次较高。

例如:如图甲所示,导体框架abcd放置于水平面内,ab平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好,整个装置置于垂直于框架平面的磁场中,磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示,MN始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向,沿导体棒由M到N为感应电流的正方向,水平向右为导体棒所受安培力F的正方向,水平向左为导体棒所受摩擦力f的正方向,下列选项正确的是( ) 快解秘诀:分析0~t1时间内可知磁通量无变化,导体棒不受安培力,可排除C选项;A、B选项中肯定有一个是错误的,分析t2~t3时间内可知电流方向为正,可排除A选项;然后多选题可轻松判断B、D正确。 3.定量计算型 考查考生对物理概念的理解、物理规律的掌握和思维敏捷性而设置,对考生来说一方面要有坚实的基础,更主要的是考生的悟性、平时积累的速解方法加上灵活运用知识的能力来迅速解题。这就需要同学们平时夯实基础,总结和掌握解题方法、归纳物理推论,这样才能在考场内得心应手。 其中一些量化明显的题,往往不是简单机械计算,而蕴涵了对概

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t =0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m =4kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R =0.5Ω,其余电阻不计,回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线,求: (1)t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小; (2)在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小; (3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)8A (2)8N s ?(3)32 639 F x =+【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为 4V E = 由欧姆定律得 24A 8A 0.5 E I R = == (2)由图2可知,1(T m)x B =? 由图3可知,E 与时间成正比,有 E =2t (V ) 4E I t R = = 因θ=53°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43 x L = 又由 F BIL =安

所以 163 F t 安= 即安培力跟时间成正比 所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值 163233N 8N 2 F += = 故 8N s I F t =?=?安 (3)因为 43 v E BLv Bx ==? 所以 1.5(m/s)v t = 可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度 21.5m/s a = 又2 12 x at = ,联立解得 32 639 F x =+ 【名师点睛】 本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系, 要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电动势公式. 2.如图所示,长为L 的轻质细绳一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球,O 点离地高度为H 。现将细绳拉至与水平方向成30?,由静止释放小球,经过时间t 小球到达最低点,细绳刚好被拉断,小球水平抛出。若忽略空气阻力,重力加速度为g 。 (1)求细绳的最大承受力; (2)求从小球释放到最低点的过程中,细绳对小球的冲量大小; (3)小明同学认为细绳的长度越长,小球抛的越远;小刚同学则认为细绳的长度越短,小球抛的越远。请通过计算,说明你的观点。

高三物理动量、能量计算题专题训练

动量、能量计算题专题训练 1.(19分)如图所示,光滑水平面上有一质量M =4.0kg 的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m 的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的 4 1 光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O ′点相切。现将一质量m=1.0kg 的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向 左的初速度v 0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。小物块恰能到达圆弧 轨道的最高点A 。取g =10m /2 ,求: (1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小。 (2)小物块与车最终相对静止时,它距O ′点的距离。 (3)若要使小物块最终能到达小车的最右端,则v0要增大到多大? 2.(19分)质量m A=3.0kg.长度L=0.70m.电量q=+4.0×10-5 C 的导体板A 在足够大的绝缘水平面上,质量m B =1.0kg 可视为质点的绝缘物块B 在导体板A 的左端,开始时A 、B 保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到0v =3.0m/s 时,立即施加一个方向水平向左.场强大小E =1.0×105 N /C的匀强电场,此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m,此后A 、B 始终处在匀强电场中,如图所示.假定A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A与B 之间(动摩擦因数1μ=0.25)及A 与地面之间(动摩擦因数2μ=0.10)的最大静摩擦 力均可认为等于其滑动摩擦力,g 取10m/s 2 (不计空气的阻力)求: (1)刚施加匀强电场时,物块B 的加速度的大小? (2)导体板A 刚离开挡板时,A 的速度大小? (3)B 能否离开A ,若能,求B刚离开A 时,B 的速度大小;若不能,求B 距A 左端的最大距离。 v 0 O / O M m

高考物理--传送带问题专题归类(含答案及解析)

传送带问题归类分析 传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.(一)传送带分类:(常见的几种传送带模型) 1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种; 2.按转向分顺时针、逆时针转两种; 3.按运动状态分匀速、变速两种。 (二)| (三)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。 (三)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在v物与v带相同的时刻),对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。突变有下面三种: 1.滑动摩擦力消失; 2.滑动摩擦力突变为静摩擦力; 3.滑动摩擦力改变方向; (四)运动分析: 1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系; 2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢还是继续加速运动 , 3.判断传送带长度——临界之前是否滑出 (五)传送带问题中的功能分析

1.功能关系:W F =△E K +△E P +Q 。传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。 2.对W F 、Q 的正确理解 (a )传送带做的功:W F =F·S 带 功率P=F× v 带 (F 由传送带受力平衡求得) (b )产生的内能:Q=f·S 相对 (c )如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q= 2 mv 2 1传 。一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为W =f 相s 相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s ,其中s 为被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等(恰好相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向内能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。 (六)水平传送带问题的变化类型 ) 设传送带的速度为v 带,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,两定滑轮之间的距离为L ,物体置于传送带一端的初速度为v 0。 1、v 0=0, v 0物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用,将做a =μg 的加速运动。 假定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v = gL μ2,显然有: v 带< gL μ2 时,物体在传送带上将先加速,后匀速。 v 带 ≥ gL μ2时,物体在传送带上将一直加速。 2、 V 0≠ 0,且V 0与V 带同向 (1)V 0< v 带时,同上理可知,物体刚运动到带上时,将做a =μg 的加速运动,假定物体一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为V = gL V μ220 +,显然有: V 0< v 带< gL V μ220 + 时,物体在传送带上将先加速后匀速。 v 带 ≥ gL V μ220 + 时,物体在传送带上将一直加速。 (2)V 0> v 带时,因V 0> v 带,物体刚运动到传送带时,将做加速度大小为a = μg 的减速运动,假定物体一直减速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为V = gL V μ220 - ,显然

高考物理复习动量和冲量知识点

2019高考物理复习动量和冲量知识点 在经典力学中,动量(是指国际单位制中的单位为 kgm/s ,量纲MLT)表示为物体的质量和速度的乘积。以下是动量和冲量知识点,请考生及时学习。 1、冲量:定义:力和力的作用时间的乘积。即I=F.t方向:与力的方向相同。单位:牛顿.秒,符号:N.s 2、动量定义:运动物体的质量与速度的乘积。即P=m.v方向:与速度方向相同。单位:千克.米每秒,符号,kg.m/s 3、动量的变化量:末动量与初动量之差。即方向:与速度变化量方向相同。 4、动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。即, 其中F为合力。动量变化量一定时,延长作用时间可减小作用力。 5、动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力,力不恒定时,F取平均作用力的大小。 6、系统:两个或多个物体组成的整体。 7、动量守恒定律:一个系统不受外力或所受外力之和为0,这个系统的总动量保持不变。即原来的动量等于后来的动量P0=Pt 8、动量定律适用条件:系统不受外力或所受外力之和为0,适用范围:低速、高速、宏观、微观,只要满足动量守恒条

件的系统都适用。 9、动量守恒定律的应用 (1)处理碰撞问题:物体碰撞过程中,相互作用时间很短,平均作用力很大,把碰撞的物 体作为一个系统来看待,外力远小于内力,可以忽略不计,认为碰撞过程动量守恒。 (2)处理爆炸问题:爆炸过程,内力远大于外力,忽略外力,系统动量守恒。 (3)应用动量守恒定律,只需要考虑过程的初末状态,不需要考虑过程的细节。 10、反冲运动:当系统向外抛出一个物体时,剩余部分将向被抛出部分的运动的反方向运动 的现象。 11、火箭飞行最大速度的决定因素:(1)质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的 质量之比);(2)喷气速度。 动量和冲量知识点的全部内容就是这些,更多精彩内容请考生持续关注查字典物理网。

五年真题之2016年高考物理专题动量含答案

专题6 动量 1.[2016·全国卷Ⅰ3-5(2)10分] 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求: (i)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度. 答案:(i)ρv0S(ii)v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 解析: (i)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则 Δm=ρΔV① ΔV=v0SΔt② 由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 Δm Δt =ρv0S③ (ii)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得 1 2(Δm)v2+(Δm)gh= 1 2 (Δm)v20④ 在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v⑤ 设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有 FΔt=Δp⑥ 由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得 F=Mg⑦ 联立③④⑤⑥⑦式得 h=v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 ⑧ 2.[2016·北京卷] (1)动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小

高中物理动量和能量知识点

学大教育设计人:马洪波 高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量 1.力的三种效应: 力的瞬时性(产生a)F=ma 、运动状态发生变化牛顿第二定律 时间积累效应( 冲量)I=Ft 、动量发生变化动量定理 空间积累效应( 做功)w=Fs 动能发生变化动能定理 2.动量观点:动量:p=mv= 2mE 冲量:I = F t K 动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键) I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---= p=P 末-P 初=mv 末-mv 初 动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:' p p ;p 0;p1 - p 2 P=P′(系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P′) ΔP=0 (系统总动量变化为0) 如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为 P1+P2=P1′+P2′(系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m1V 1+m2V 2=m1V 1′+m2V2′ ΔP=-ΔP'(两物体动量变化大小相等、方向相反) 实际中应用有:m1v1+m2v2= ' ' m1v m v ;0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v 1 2 2 共 原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。即:P+(-P)=0 注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢 量运算简化为代数运算。 相对性: 所有速度必须是相对同一惯性参照系。 同时性:表达式中v1 和v2 必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v ’和v ’必须是相互作用后同一时刻 1 2 的瞬时速度。 解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。 3.功与能观点: 功W = Fs cos (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度 W= P ·t ( p= w t = F S t =Fv) 功率:P = W t (在t 时间内力对物体做功的平均功率) P = Fv (F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率;P 一定时,F 与V 成正比) 动能:E K= 1 2 mv 2 2 p 2m 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)

2020年高考物理试题分类汇编 3--4

2020年高考物理试题分类汇编:3--4 1.(2020福建卷).一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 A.沿x轴负方向,60m/s B.沿x轴正方向,60m/s C.沿x轴负方向,30 m/s D.沿x轴正方向,30m/s 答案:A 2.(1)(2020福建卷)(6分)在“用双缝干涉测光的波长” 实验中(实验装置如图): ①下列说法哪一个是错误 ......的_______。(填选项前的字母) A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放 上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线 与该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距x/(1) V =- a n ②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm。 答案:①A ②1.970 3.(2020上海卷).在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表 面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( )

(A )频率 (B )强度 (C )照射时间 (D )光子数目 答案: A 4.(2020上海卷).下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( ) (A )甲为紫光的干涉图样 (B )乙为紫光的干涉图样 (C )丙为红光的干涉图样 (D )丁为红光的干涉图样 答案: B 5.(2020上海卷).如图,简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示,经过?t =3s ,其波形如虚线所示。已知图中x 1与x 2相距1m ,波的周期为T ,且2T <?t <4T 。则可能的最小波速为__________m/s ,最小周期为__________s 。 答案:5,7/9, 6.(2020天津卷).半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O 点为圆心,在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖,两入射点到O 的距离相等,两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a 、b 两束光 A .在同种均匀介质中传播,a 光的传播速度较大 B .以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角大 C .若a 光照射某金属表面能发生光电效应,b 光也一定能 D .分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距大 解析:当光由光密介质—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射,b 发生全反射说明b 的入射角大于或等于临界角,a 发生折射说明a 的入射角小于临界角,比较可知在玻璃中a 的临界角大于b 的临界角;根据临界角定义有n C 1 sin = 玻璃对 (A ) (B ) (C ) (D )

高考物理总复习练习:动量 动量定理

【随堂检测】 1.(2019·绍兴月考)一个质量为0.18 kg 的垒球,以25 m/s 的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s,则这一过程中动量的变化量为( ) A .大小为3.6 kg·m/s ,方向向左 B .大小为3.6 kg·m/s ,方向向右 C .大小为12.6 kg·m/s ,方向向左 D .大小为12.6 kg·m/s ,方向向右 解析:选D.选向左为正方向,则动量的变化量Δp =mv 1-mv 0=-12.6 kg ·m/s,大小为12.6 kg ·m/s,负号表示其方向向右,D 正确. 2.高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A. m 2gh t +mg B. m 2gh t -mg C.m gh t +mg D. m gh t -mg 解析:选A.设高空作业人员自由下落h 时的速度为v,则v 2 =2gh,得v =2gh,设安全带对人的平均作用力为F,由动量定理得(mg -F)·t=0-mv,解得F = m 2gh t +mg. 3.(2019·嘉兴质检)如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前,这样做可以( ) A .减小球的动量的变化量 B .减小球对手作用力的冲量 C .减小球的动量变化率 D .延长接球过程的时间来减小动量的变化量 解析:选C.动量的变化量为mv -mv 0,最终不会因为手的动作而改变,所以A 错;根据动量定理F Δt =mv -mv 0,手对球的冲量即动量变化量不会改变,此即球对手的动量变化量;手弯曲的动作是增加了作用时间,而减小了动量变化率(mv -mv 0)Δt ,也即减小了冲力,起到缓冲效果,故C 正确. 4.在水平力F =30 N 的作用下,质量m =5 kg 的物体由静止开始沿水平面运动.已知物体与水平面间

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的 一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度 g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 2.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T ,导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m ,导轨的半径r=0.5m ,导体棒的电阻R=1Ω,其余电阻均不计,重力加速度g=10m/s 2,不计空气阻力。

高考理综物理选择题的基本题型

高考理综物理选择题的基本题型 【摘要】高考理综物理选择题仅6道题,综合分析多年试卷,本文就6道选择题进行归类分析,供高三师生复习时参考,以期提高复习效率。 【关键词】高考;物理选择题;基本题型 1 高考物理选择题形式和考查特点 选择题是各种考试中最常见的一种题型,高考选择题分为单项选择和组合单项选择,还有排序选择等(例如一些实验考查题).从近几年高考命题的趋势看,物理选择题主要考查概念的辨析和对物理现象、物理过程的分析、判断等,而题中的计算量有减少的趋势.定性具有考查面广,概念性强、灵活简便的特点,主要用于考查学生对物理知识的理解、判断和应用的能力;物理图像选择题是以解析几何中的坐标为基础,借助数和形的结合,来表现两个相关物理量之间的依存关系,从而直观、形象、动态地表达各种现象的物理过程和规律,图像法是物理学研究的重要方法;计算型选择题主要特点是量化突出,充满思辨性,数形兼备,解题灵活多样,要充分利用题设、选项提示提供的信息. 2 高考物理选择题的基本题型 求解选择题与求解其他题型一样,审题是第一步,也是最重要的一步.在认真审题的基础上,仍需通过一些解题方法和技巧进行定性分析或定量计算,或通过比对所掌握基础知识,进而较快地作出正确的判断. 题型一:直接判断型 通过观察,直接利用题目中所给的条件,根据所学知识和规律得出正确结果.这些题目主要用于考查学生对物理知识的记忆和理解程度,属于基础题. 13.(2009年高考福建理综卷)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是: A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 题型二:逐步淘汰型

高考物理——动能与动量

动量与能量 测试时间:90分钟 满分:110分 第Ⅰ卷 (选择题,共48分) 一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.[2017·河北冀州月考]在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a 和b ,正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示,则小球a 和b 的质量之比为 ( ) A .2∶7 B .1∶4 C .3∶8 D .4∶1 答案 B 解析 由位移—时间图象的斜率表示速度可得,正碰前,小球a 的速度v 1= 1-41-0 m/s =-3 m/s ,小球b 的速度v 2=1-01-0 m/s =1 m/s ;正碰后,小球a 、b 的共同速度v =2-16-1 m/s =0.2 m/s 。设小球a 、b 的质量分别为m 1、m 2,正碰过程,根据动量守恒定律有m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ,得m 1m 2=v -v 2v 1-v =14 ,选项B 正确。 2.[2017·江西检测]如图所示,左端固定着轻弹簧的物块A 静止在光滑的水平面上,物块B 以速度v 向右运动,通过弹簧与物块A 发生正碰。已知物块A 、B 的质量相等。当弹簧压缩到最短时,下列说法正确的是( )

A.两物块的速度不同 B.两物块的动量变化等值反向 C.物块B的速度方向与原方向相反 D.物块A的动量不为零,物块B的动量为零 答案 B 解析物块B接触弹簧时的速度大于物块A的速度,弹簧逐渐被压缩,当两物块的速度相同时,弹簧压缩到最短,选项A、D均错误;根据动量守恒定律有Δp A+Δp B =0,得Δp A=-Δp B,选项B正确;当弹簧压缩到最短时,物块B的速度方向与原方向相同,选项C错误。 3.[2017·黑龙江模拟] 如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是() A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动 答案 B 解析当小球在槽内由A到B的过程中,墙壁对槽有力的作用,小球与半圆槽组成的系统水平方向动量不守恒,故A、C错误,B正确。当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向是右上方,所以此后小球将做斜上抛运动,即C错误。 4.[2017·辽师大附中质检]质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法中正确的是() A.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B.子弹对墙的冲量最小 C.橡皮泥对墙的冲量最小 D.钢球对墙的冲量最小 答案 B

高三物理能量和动量经典总结知识点

运用动量和能量观点解题的思路 河南省新县高级中学吴国富 动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,因此是高中物理的重点,也是高考考查的重点之一。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。 冲量是力对时间的积累,其作用效果是改变物体的动量;功是力对空间的积累,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,在此基础上,还很容易理解守恒定律的条件,要守恒,就应不存在引起改变的原因。能量还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,研究对象一般是单个物体,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

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