2022年高中物理动量和能量模拟试题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高考物理学问归纳(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 牛顿其次定律时间积存 效应 冲量 I=Ft、动量发生变化 动量定理空间积存 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= 2 mE K 冲量: I = F t 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 p 1-p2I=F合 t=F1t1+F2t2+-=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
2、式及含义:pp;p0;PP系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P P0 系统总动量变化为0假如相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的详细表达式为P1P2P1P2系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量m1V 1m2V 2m1V 1 m2V 2 P P两物体动量变化大小相等、方向相反实际中应用有:m1v1+m2v 2=m1 v 1m2v; 0=m1v1+m 2v 2 m1v1+m 2v 2=m 1+m2v共2原先以动量 P运动的物体,如其获得大小相等、方向相反的动量 反向运动的临界条件;即:P+P=0 留意懂得四性:系统性、矢量性、同时性、相对性P,是导致物体静止或矢量性 :对
3、一维情形,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 : 全部速度必需是相对同一惯性参照系;同时性 : 表达式中 v1和 v2必需是相互作用前同一时刻的瞬时速度,的瞬时速度;v1 和 v2 必需是相互作用后同一时刻解题步骤: 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)求解并争论结果;3功与能观点:名师归纳总结 功 W = Fs cos适用于恒力功的运算懂得正功、零功、负功功是能量转化的量度第 1 页,共 9 页W= P t p=w=FS=Fv功率 :P = W t在 t 时间内力对物
4、体做功的平均功率 P = FvttF 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 肯定时, F 与 V 成正比)动能:E K=1mv2p2重力势能 Ep = mgh 凡是势能与零势能面的挑选有关 22m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 动能定理 :外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量);公式:W 合=W 合W 1+ W 2+ +W n= Ek = Ek2 一 Ek1 = 1 mV 2 2 1 mV 1 22 2机械能守恒定律:机械能 =动能 +重力势能 +弹性势能 条件 :系统只有内部
5、的重力或弹力做功 . 守恒条件: 功角度 只有重力 ,弹力做功; 能转化角度 只发生动能与势能之间的相互转化;“ 只有重力做功” 不等于“ 只受重力作用”;在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“ 只有重力做功”;列式形式: E1=E2先要确定零势面 P减或增 =E增或减 EA减或增 =EB增或减 mgh1 +1 mV 1 2mgh 2 1mV 2 2或者 Ep 减 = Ek 增2 2除重力和弹簧弹力做功外 ,其它力做功转变机械能;滑动摩擦力和空气阻力做功 W =fd 路程 E 内能 发热 4 功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度;有两层
6、含义:1 做功的过程就是能量转化的过程 ,2 做功的多少打算了能转化的数量 , 即 : 功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应;两者的单位是相同的 都是 J ,但不能说功就是能,也不能说“ 功变成了能”;做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度1动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量即W合1mv2 21mv2 1Ek2Ek1Ek2 与 势重力22重力做正功,重力势能削减;重力做负功,重力势能增加重力对物体所做的功等能 相 关于物体重力势能增量的负值即WG=EP1EP2=
7、EP力 做 功弹簧弹力弹力做正功 ,弹性势能削减;弹力做负功,弹性势能增加导致弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值即W弹力 =EP1EP2= EP与 之 相分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值关 的 势电场力电场力做正功 ,电势能削减 ;电场力做负功 ,电势能增加; 留意:电荷的正负及移动方向能变化 3机械能变化缘由电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值除重力 弹簧弹力 以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2E1= E当除重力 或弹簧弹力 以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒4机械能守恒定律5 静摩擦力做功的特点在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系
8、内,动能和势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变即EK2+EP2 = EK1+EP1,12 mv 1mgh 11mv2 2mgh 2或 EK = EP221静摩擦力可以做正功,也可以做负功,仍可以不做功;2在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;3相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零6 滑动摩擦力做功 1滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,仍可以不做功;特点 =滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功“ 摩擦所产生的热”2相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,
9、其大小为 :W= fS 相对=Q对系统做功的过程中 ,系统的机械能转化为其他形式的能,名师归纳总结 7 一对作用力与反S相对 为相互摩擦的物体间的相对位移;如相对运动有往复性 ,就 S 相对 为相对运动的路程 第 2 页,共 9 页1作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,仍可以不做功;作用作用力做功的特点力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此8热学2一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功 ,仍可以零外界对气体所做的功W 与气体从外界所吸取的热量Q 的和 =气体内能的变化W+Q= U 热力学第肯定律,能的转化守恒定律 外界对气体做功- - - - - - -精
10、选学习资料 - - - - - - - - - 9电场力做功W=qu=qEd=F电SE 与路径无关 名师归纳总结 10电流做功1在纯电阻电路中wuItI2Rtu2t电流所做的功率 =电阻发热功率)第 3 页,共 9 页R2 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率 +转化为化学能的的功率3 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和P电源 t =uIt= +E其它 ; W=IUt I2Rt11安培力做功安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安= E 电,安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型);克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为
11、电能(如发电机模型);且安培力作功的肯定值, 等于电能转化的量值,W F 安 d BILd 内能 发热 12洛仑兹力永不做功洛仑兹力只转变速度的方向13光学光子的能量 : E光子 =h ;一束光能量E 光=N h N指光子数目 在光电效应中,光子的能量h =W+1 mv 2214原子物理原子辐射光子的能量h =E初E 末 ,原子吸取光子的能量h = E末E 初爱因斯坦质能方程:Emc215能量转化和守恒对于全部参加相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量的数值及形式定律都可能发生变化,但系统内全部物体的各种形式能量的总合保持不变功和能的关系贯穿整个物理学;现归类整理如下:常见力做功与对
12、应能的关系常见的几种力做功能量关系变化情形数量关系式力的种类做功的正负对应的能量重力 mg + 重力势能 EP减小mgh= EP增加弹簧的弹力kx + 弹性势能 E 弹性减小W弹= E弹性增加分子力 F分子+ 分子势能 E分子减小W分子力= E分子增加电场力 Eq + 电势能 E 电势减小qU = E电势增加滑动摩擦力f 内能 Q 增加fs 相对= Q 感应电流的安培力F安培电能 E电增加W安培力 = E电合力 F 合+ 动能 Ek增加W合= Ek减小重力以外的力F + 机械能 E机械增加W F= E机械减小5 求功的方法: 单位: J ev=1.9 10-19J 度=kwh=3.6 10 6
13、J 1u=931.5Mev 力学 : W Fscos W= P t p=w=FS=Fvtt动能定理W合 W 1+ W2+ +Wn= EK=E末E 初 W 可以不同的性质力做功 功是能量转化的量度 易忽视 主要形式有:惯穿整个高中物理的主线重力的功 - 量度 - 重力势能的变化电场力的功 - 量度 - 电势能的变化- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 分子力的功 - 量度 - 分子势能的变化 合外力的功 - 量度 - 动能的变化除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功转变机械能;摩擦力和空气阻力做功W =fd路程E 内能 发热 . 与势能相关的力做功特点: 如重力
14、 , 弹力 ,分子力 , 电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关“ 功是能量转化的量度” 这一基本概念懂得;物体动能的增量由外力做的总功来量度:W外= Ek,这就是动能定理;物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G= - EP,这就是势能定理;物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W其 = E机 ,W其 表示除重力以外的其它力做的功 ,这就是机械能定理;当 W其 =0 时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒;一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能;f d=Q(d 为这两个物体间相对移动的路程);热学: E=Q
15、+W(热力学第肯定律)电学:W ABqU AB F 电 d E=qEd E 动能 导致电势能转变 WQU UIt I 2Rt U 2t/R Q I 2Rt E=IR+r=u外+u 内=u 外+Ir P 电源 t =uIt+E 其它 P 电源=IE=I U +I 2Rt2 2磁学 :安培力功 W F安d BILd 内能 发热 B BLVLd B L VdR R光学: 单个光子能量 Eh 一束光能量 E 总 Nh N 为光子数目 光电效应 E km 1mv m 2h W 0 跃迁规律: h =E 末-E 初 辐射或吸取光子22 2原子: 质能方程: Emc E mc 留意单位的转换换算汽车的启动问
16、题 : 详细变化过程可用如下示意图表示关键是发动机的功率是否达到额定功率,恒定功率启动 速度 V F= Pv 定 a= Fm f 当 a=0 即 F=f 时,v 达到最大 v m 保持 v m匀速 变加速直线运动 匀速直线运动 恒 定 加 F f 定 P =F 定 v当 P=P 额时F= P 额 当 a=0 时,速 度 启动 a即 F 肯定 定 =m 即 P 随 v 的增大而增大 a定=Fv 仍要增大 定m f 0,a= F vm f v 达到最大 vm,此后匀速 匀加速直线运动 变加速( a )运动 匀速运动 1 如额定功率下起动 , 就肯定是变加速运动 , 由于牵引力随速度的增大而减小求解
17、时不能用匀变速运动的规律来解 . 2 特殊留意匀加速起动时 , 牵引力恒定当功率随速度增至预定功率时的速度 匀加速终止时的速度 ,并不是车行的最大速度此后,车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动 这阶段类同于额定功率起动 直至 a=0 时速度达到最大动量守恒 :内容:相互作用的物体系统,假如不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变;(争论对象:相互作用的两个物体或多个物体所组成的系统)守恒条件:系统不受外力作用;抱负化条件 系统受外力作用,但合外力为零;系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力;系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒;全过程
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