高考物理 动量冲量精讲精练 动量和能量观点综合应用-人教版高三全册物理试题.pdf

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1、word动量和能量观点综合应用动量和能量观点综合应用1动量的观点和能量的观点动量的观点：动量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果与引起变化的原因 简单地说，只要求知道过程的初、末状态动量式、动能式和力在过程中所做的功，即可对问题进展求解2利用动量的观点和能量的观点解题应注意如下问题(1)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式(2)中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题 假设用动量的观点或能量的观点求解，一般都要比

2、用力和运动的观点要简便，而中学阶段涉与的曲线运动(a不恒定)、竖直面内的圆周运动、碰撞等，就中学知识而言，不可能单纯考虑用力和运动的观点求解例题 1如图，光滑冰面上静止放置一外表光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上 某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h0.3 m(h小于斜面体的高度)小孩与滑板的总质量为m130 kg，冰块的质量为m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g10 m/s.2(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体别离后能否追上小孩？解析(1)规

3、定向右为速度正方向冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v20(m2m3)v121m2v20(m2m3)v2m2gh22式中v203 m/s 为冰块推出时的速度联立式并代入题给数据得m320 kg(2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有m1v1m2v2001/5word代入数据得v11 m/s设冰块与斜面体别离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有m2v20m2v2m3v3121212m2v20m2v2m3v3222联立式并代入数据得v21 m/s由于冰块与斜面体别离后的速度与小

4、孩推出冰块后的速度一样且处在后方，故冰块不能追上小孩答案(1)20 kg(2)见解析应用动量、能量观点解决问题的两点技巧(1)灵活选取系统的构成，根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象，不一定选所有的物体为研究对象(2)灵活选取物理过程在综合题目中，物体运动常有几个不同过程，根据题目的、未知灵活地选取物理过程来研究 列方程前要注意鉴别、判断所选过程动量、机械能的守恒情况例题 2如下列图，两块长度均为d0.2 m 的木块A、B，紧靠着放在光滑水平面上，其质量均为M0.9 kg.一颗质量为m0.02 kg 的子弹(可视为质点且不计重力)以速度v0500 m/s水平向右射入木

5、块A，当子弹恰水平穿出A时，测得木块的速度为v2 m/s，子弹最终停留在木块B中求：(1)子弹离开木块A时的速度大小与子弹在木块A中所受的阻力大小；(2)子弹穿出A后进入B的过程中，子弹与B组成的系统损失的机械能解析：(1)设子弹离开A时速度为v1，对子弹和A、B整体，有mv0mv12Mv22Fdmv20mv1 2Mv1212122/5word联立解得v1320 m/s，F7 362 N(2)子弹在B中运动过程中，最后二者共速，速度设为v2，对子弹和B整体，有mv1Mv(mM)v2205解得v2 m/s23121212Emv1Mv(mM)v2989 J.222答案：(1)320 m/s7 36

6、2 N(2)989 J例题 3两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段 两者的位置x随时间t变化的图象如下列图求：(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块抑制摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比解析：(1)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题给图象得v12 m/sv21 m/sa、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.2由题给图象得v m/s3由动量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)v联立式得m1m218(2)由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为121

7、212Em1v1m2v2(m1m2)v222由图象可知，两滑块最后停止运动由动能定理得，两滑块抑制摩擦力所做的功为W(m1m2)v23/512word联立式，并代入题给数据得WE12答案：(1)18(2)12例题 4 如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均一样 现使a以初速度v0向右滑动此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件34解析：设物块与地面间的动摩擦因数为.假设要物块a、b能够发生碰撞，应有12mv0mgl2v20即2

8、gl设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1.由能量守恒有1212mv0mv1mgl22设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒和能量守恒有mv1mv1mv212113mv1mv12mv2222248联立式解得v2v17由题意知，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知133mv22 mgl244联立式，可得32v0113gl32v0v0联立式，a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件113gl2gl4/522234word32v0v0答案：113gl2gl例题 5如下列图，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度一样的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸

9、药(炸药的质量可以忽略不计)让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B2立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进O、P两点间的距离为s，设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：22v0(1)木块与水平地面的动摩擦因数；(2)炸药爆炸时释放的化学能解析：(1)设木块与地面间的动摩擦因数为，炸药爆炸释放的化学能为E0.从O滑到P，对A、B由动能定理得1v02122mgs 2m()2mv02223v0解得8gs(2)在P点爆炸时，A、B动量守恒，有 2m mv2根据能量守恒定律，有1v01E0 2m()2mv222212联立式解得E0mv0.43v012答案：(1)(2)mv08gs422v05/5