专题07动量　动量与能量的综合应用（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

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1、_题_题 07 量量P能量的综合用 量量P能量的综合用01 _题网络思维脑01 _题网络思维脑.102 考情分析解密高考02 考情分析解密高考.103 高频考以考定法03 高频考以考定法.2.2一1量定理的用一1量定理的用.2二1量恒定律及w用二1量恒定律及w用.3O1量P能量的综合用O1量P能量的综合用.4.4.7考向考向 1量定理P形结合的综合用量定理P形结合的综合用.7考向考向 2量定理和能量恒的综合用量定理和能量恒的综合用.8考向考向 3量1能量在滑块滑模型中的综合用量1能量在滑块滑模型中的综合用9考向考向 4量1能量在磁场中的综合用量1能量在磁场中的综合用.9.1005 新好题轻05

2、 新好题轻.15考内容 要求 学目标 量定理的用 II1.掌握量定理在蹦极类和流体类问题中的用 2.掌握量定理P v-t 像的综合用3.掌握量恒定律在各种碰撞1爆和问题中的用 4.掌握力P能量的综合用量恒定律及w用 II量P能量问题 II专题07 动量动量与能量的综合应用（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）一、动量定理的一、动量定理的应应用用 1量的O种计算方法 公式法 IFt 用于求恒力的量 量定理法 多用于求力的量或 F1t o知的情况 像法 Ft 线P时间轴围p的面积表示力的量2若 Ft p线性关系_直接用均力求解 2.用量定理时注意的问题(

3、1)量定理的研究对象以是单一物体_以是一个系统在研究系统问题时力分析只考虑系统的外力2(2)量定理的表达式是矢量式使用时要关注力1初速1p速的方向为了方便要规定l方向2(3)量定理是合力的量等于物体量的改量要注意合力P单个力的区别2 3用量定理解两类连续体问题的n骤 模型一流体类问题模型一流体类问题 流体及w特 通常液体流1气体流等被广义地视为流体=质量x有连续性通常已知密 分析 n骤 1 如建立柱状=模型沿流速 v 的方向选一段柱形流体w横截面积为 S 2 微元研究作用时间 t 内的一段柱形流体的长为 lvt对的质量为 mSvt 3 建立方程用量定理研究这段柱状流体即 Ftmv分两种情况(以

4、原来流速v 的方向为l方向)(1)作用后流体微元停k有 vv代入P式有 FSv2(2)作用后流体微元以速率 v 有 v2v代入P式有 F2Sv2 模型二微粒类问题模型二微粒类问题 微粒及w特 通常电子流1光子流1尘埃等被广义地视为微粒=质量x有独立性通常给出单O体积内粒子数 n 分析 1 建立柱状=模型沿的方向选一段柱形微元柱体的横截面积为 S 2 微元研究作用时间 t 内的一段柱形微元的长为 lvt对的体积为 V n骤 Svt微元内的粒子数 NnvSt 3 先用量定理研究单个粒子建立方程再以 N 计算 二、动量守恒定二、动量守恒定律律及其应用及其应用 1利用量恒定律所列方程中的各速必相对于同

5、一惯性参考系2 2量恒定律用的O种情形 1系统O外力或所合力为零2 2外力远小于内力外力忽略系统量似恒如爆=0v20碰撞后两球都沿速 v1的方向2 f质量小的球碰质量大的球时v10碰撞后质量小的球被回来2(2)完全非性碰撞 量恒1 p速相同 m1v1m2v2(m1m2)v共 机械能损失最多 机械能的损失 E12m1v2112m2v2212(m1m2)v2共2 6用量恒定律分析问题的关键n骤 三、三、动量与能量动量与能量的的综合应用综合应用 量P能量综合模型_纳 簧类 (1)系统量恒(2)系统机械能恒(3)共速时簧最长或最短系统能损失最大簧的性势能最大类似于完全非性碰撞(4)簧再次恢复原长时簧的

6、性势能再次为零 系统能最大整个过程类似于性碰撞m时 m2速最大 轨道类 (1)水方向量恒(2)系统机械能恒(3)最高m P M 共速2mv0(Mm)v共 12mv2012(Mm)v2共mgh w中 h 为 m P升的最大高(完全非性碰撞拓展模型)(4)最Pmv0mv1Mv2 12mv2012mv2112Mv22(性碰撞拓展模型)滑块滑 (1)系统量恒(2)系统机械能O恒损失的能等于产生的内能EkQfx相 电磁感中的杆=模型(水导轨都光滑)达到共速时相于完全非性碰撞量满足 mv0(mM)v共损失的能最大转化为电能 0典例0典例 111 多选多选 2023广东广东统考高考统考高考真题真题某同学电窗

7、帘的启发设计了如所示的简化模型多个质量均为1kg的滑块在水滑轨P滑忽略阻力开窗帘过程中电机对滑块 1 施一个水向右的恒力F推滑块 1 以0.40m/s的速P静k的滑块 2 碰撞碰撞时间为0.04s碰撞结束后瞬间两滑块的共同速为0.22m/s关于两滑块的碰撞过程Q列说法l确的有 A该过程量恒 B滑块 1 到合外力的量大小为0.18N s C滑块 2 到合外力的量大小为0.40N s D滑块 2 到滑块 1 的均作用力大小为5.5N 0典例0典例 21 1 2023辽宁辽宁统考高考统考高考真题真题如质量 m1=1kg 的木静k在光滑水地面P右侧的竖直墙面固定一劲系数 k=20N/m 的轻簧簧处于自

8、然状态2质量 m2=4kg 的小物块以水向右的速05m/s4v=滑P木端 两者共速时木恰好P簧接触2 木足够长 物块P木间的摩擦因数=0.1最大静摩擦力等于滑摩擦力2 簧始终处在性限内 簧的性势能EpP形量x的关系为2p12Ekx=2重力速 g=10m/s2结果用y式表示2 1求木接触簧时速1v的大小及木前右端距簧端的距离 x1 2求木P簧接触以后物块P木之间即将相对滑时簧的压缩量 x2及m时木速 v2的大小 3已知木向右的速 v2减小到 0 所用时间为 t02求木速为 v2时到之后P物块速首次相同时的过程中系统因摩擦转化的内能U用 t0表示 2 0典例0典例 31 1 2023天津天津统考高

9、考统考高考真题真题质量A2kgm=的物题 A 自距地面1.2mh=高自u落QPm同时质量B1kgm=的物题 B u地面竖直P抛经过0.2st=P A 碰撞碰后两物体在一起,碰撞时间极短,忽略空气阻力2两物体均视为质重力速210m/s=g求 A1B 1碰撞O置P地面的距离 x 2碰撞后瞬时的速大小 v 3碰撞中损失的机械能E2 0典例0典例 41 1 2023全国全国统考高考统考高考真题真题如一竖直固定的长直圆管内有一质量为 M的静k薄圆盘圆盘P管的P端口距离为 l圆管长为20l2一质量为13mM=的小球管的P端口u静kQ落并撞在圆盘中心圆盘向Q滑所滑摩擦力Pw所重力大小相等2小球在管内时P管壁

10、O接触圆盘始终水小球P圆盘发生的碰撞均为性碰撞碰撞时间极短2O计空气阻力重力速大小为 g2求 1第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速大小 2在第一次碰撞到第二次碰撞之间小球P圆盘间的最远距离 3圆盘在管内过程中小球P圆盘碰撞的次数2 考向考向 1：动量定动量定理与图形理与图形结合的综合应用结合的综合应用 1.多选多选 2024广东肇庆广东肇庆统考二模统考二模在水面P静置有质量相等的 a1b两个物体水推力1F12F分别作用在 a1bP一段时间后撤去推力物体继续一段距离后停Qa1b在过程中o相撞a1b的 v-t像如所示中aAt行于bBt整个过程中 a1b的最大速相等时间之比:3:4abtt=2在整个过程

11、中Q列说法l确的是 A物体 a1b 到的摩擦力大小相等 B两水推力对物体的量之比为1234II=C两水推力对物体的做之比为1234WW=D两水推力的大小之比为1234FF=2.多选多选 2023贵州毕贵州毕节节统考三模统考三模如水桌面P一质量为 m 的物体在水恒力 F 拉Q静k开始2物体0t秒后速大小增为mvm时撤去 F物体继续滑行02t秒后停k2 A在m过程中 F 所做的为2m12mv B在m过程中 F 的量大小等于m32mv CF的大小等于滑摩擦力大小的 3 倍 D物体P桌面间的摩擦因数等于m03gvt 考向考向 2：动量定：动量定理和能量理和能量守恒的综合应用守恒的综合应用 3.2023

12、河北河北校联考校联考模拟模拟预测预测在碰撞检测管线中2连续碰撞检测Continuous Collision DetectionCCD_门处理物体之间的遂穿和对滑类问题研究人员假设了如Q模型如所示小物块 A 和长木 B 叠放在一起2已知小物块 A 的质量为 3mB 的质量为 m长木 B 足够长2wP表面P小物块 A 的摩擦因数为 水面光滑水面P摆放着若质量均为 2m 的小物块2初始时使 A 水向右的速为0v2 B 速为 02 B 在 A 的带Q2 B P编号 1 的小物块要相碰时AB 恰好达到共速之后 AB 再次共速时再次P编号 1 小物块发生碰撞碰撞持续最终小物块 A o B 的右端滑出2已知

13、重力速为 g题中所有碰撞均为时间极短的性碰撞除木块 B 外w余物块均能为质2求 1A1B 第一次共速时系统产生的热量 2初始时B 物体右端距离编号 1 的小物块的距离 d1 3B P编号 1 的小物块第 1 次碰撞后B 的右端P该小物块的最大距离2 考向考向 3：动量、：动量、能量在滑能量在滑块滑板模型中的综块滑板模型中的综合应用合应用 4.多选多选 2024河南河南统统考一模考一模如a所示L=形木Q静k于糙水地面P质量为1kg的滑块P以6m/s的初速滑P木2s=t时P木相撞并在一起2两者的vt像如b所示2重力速大小g210m/s AQ的质量为1kg B地面P木之间的摩擦因数为 0.1 Cu于

14、碰撞系统损失的机械能为1.0J D5.8st=时木速恰好为零 5.多选多选 2024吉林吉林统考一模统考一模如a 质量均为 m的小物块v和木_叠放在光滑水面Pv到_端的距离为 L初始时v1_均静k质量为 M 的物块丙以速0v向右P_发生性碰撞2碰后_的O移 x 时间 t的化如b中实线所示w中0t时刻前后的像分别是抛物线的一部分和直线二者相切于 P抛物线的顶为 Q2v始终o脱离_重力速为 g2Q列说法l确的是 A碰后瞬间_的速大小为03v Bv1_间的摩擦因数为003vgt Cv到_端的距离0 03v tL D_1丙的质量比:1:2m M=考向考向 4：动量、：动量、能量在磁能量在磁场中的综合应

15、用场中的综合应用 6.2023全国全国统考高统考高考真考真题题如水桌面P固定一光滑 U 型金属导轨w行部分的间距为l导轨的最右端P桌子右边缘对齐导轨的电阻忽略O计2导轨所在区域有方向竖直向P的匀磁场磁感大小为B2一质量为m1电阻为R1长_为l的金属棒 P 静k在导轨P2导轨P质量为3m的绝缘棒 QO于 P 的侧以大小为0v的速向 P并P P发生性碰撞碰撞时间很短2碰撞一次后P和 Q先后导轨的最右端滑出导轨并落在地面P同一地2P在导轨P时两端P导轨接触良好P P Q始终行2O计空气阻力2求 1金属棒 P 滑出导轨时的速大小 2金属棒 P 在导轨P过程中产生的热量 3P P 碰撞后绝缘棒 Q 在导

16、轨P的时间2 一1单选题一1单选题 1 2023天津和平天津和平统考二统考二模模q多次p使用冷发射=技术发射长征十一号系列载火箭如所示发射仓内的高压气体先将火箭竖直向P推出火箭速接零时再火飞向太空2设火箭开始到火的过程始终气体推力m过程中 A气体对火箭推力的量等于火箭量的增量 B高压气体释放的能量等于火箭能的增量 C在气体推力作用Q火箭的速一直在增大 D气体的推力和空气阻力对火箭做之和等于火箭机械能的增量 二1多选题二1多选题 2 2024广西广西校联校联考一模考一模如质量为 m的物块 A 以04v的速在光滑水面P向右A 的侧为墙面AP墙面碰撞后以原速率返回2A 的右侧有一以0v速向右的物块

17、B物块 B 的质量为 MMo知 B的侧固定一轻簧物块 A1B均视为质Q列说法l确的是 A无论 A1B发生几次接触整个过程 A1B的总量都恒 B若Mm=簧能达到的最大性势能为2094mv C若3Mm=A1B 能发生两次接触 D无论 M 为何值A1B都O能发生O次接触 3 2024全国全国校联考校联考模拟模拟预测预测如质量为 m的小球 A 和质量为 3m的小球 B 用长为 L 的性绳连接小球 B 静k在光滑水面P小球 A 在小球 B lP方高为 0.72L处以一定的初速水向右抛出小球落地时性绳好拉直第一次处于原长 小球 A 落地时P地面碰撞过程竖直方向的速减为零水方向的速保持O性绳始终处于性限内重

18、力速为 gO计小球大小 A小球 A 抛出时的初速大小为65gL B小球 A 抛出时的初速大小为56gL C性绳x有的最大性势能为2596mgL D性绳x有的最大性势能为5396mgL 4 2024河南河南统考一统考一模模粒子()42He以一定的初速P静k的氧原子x()168O发生l碰2m过程中粒子的量p时间t化的部分像如所示1t时刻线的切线斜率最大2 A1t时刻168O的量为01pp B1t时刻168O的速达到最大 C2t时刻168O的能达到最大 D2t时刻系统的电势能最大 5 2024河北河北一模一模如所示倾角为 的足够长糙斜面固定在水地面P质量为 m 的滑块 A 放在斜面P恰好处于静k状态

19、质量_为 m的滑块 B Q表面光滑斜面PP A 相距为 L处u静k释放之后P A 发生多次性l碰每次碰撞时间都极短已知斜面倾角=30A1B 两滑块均视为质重力速大小为 g设最大静摩擦力等于滑摩擦力2Q列说法l确的是 AB u静k释放后至第一次P A 碰撞经历的时间为2Lg BB P A 第一次碰撞后瞬间 A 的速大小为gL CB P A 发生第一次碰撞至发生第二次碰撞的时间为4Lg DB P A 发生第一次碰撞至发生第二次碰撞滑块 A 克服摩擦力做的为 4mgL 6 2023安徽安徽校联考校联考二模二模在一高楼的顶层程师们l在装一个新型的全装置来检测大楼内部的振情况以便及时采措施防k能的全患2

20、如为该全装置的简化模型竖直放置的轻质簧Q端固定在地面PP端P物块v连接初始时物块v静k于 A2现有质量为 m 的物块_距物块vP方 h 处u静k释放_Pv相碰后立即一起向Q但O连m时v_两物块的总能为2mgh向Q到 B时总能达到最大为23mgh继续向Q到达最P Co标出 之后在起过程中将_抛离v2整个过程中簧始终处于竖直状态在性限内重力速为 g2Q列说法l确的是 A物块v的质量为 m B起过程中物块v和物块_一起到 A时分离 CA1B两间距离P B1C 两间距离之比为1:2 D簧性势能的最大值为 7mgh 7 2024重庆沙坪坝重庆沙坪坝重庆重庆八中校八中校考一模考一模如所示将质量均为 m的编

21、号依次为 126 的劈块放在水 面P它们靠在一起构p倾角为 的O角形劈面每个劈块P斜面长均为 L2质量为 m的小物块 A P斜面间的摩擦因数 12tan每个劈块P水面间的摩擦因数均为 2假定最大静摩擦力P滑摩擦力相等劈块间O连2现使 A 斜面端以行于斜面的初速06 2singvL=P斜面g 为重力速在P滑过程中 A若所有劈块均固定水面对所有劈块的总支持力小于 7mg B若所有劈块均O固定 20所有劈块和物块p的系统量恒 C若所有劈块均O固定23tan2=物块能P 6 号劈块P 6 号劈块时6 号劈块开始相对水面滑 D若所有劈块均O固定 22tan物块能P 6 号劈块P 6 号劈块时6 号劈块到

22、地面的摩擦力大小为2sincosmg O1解答题O1解答题 8 2024四川绵阳四川绵阳统考二统考二模模如所示竖直面内存在水向的匀电场和足够长的光滑杆 AB杆 ABP水方向的夹角为 调节2质量为 m1电量为+q 的小球套在杆P的 A端让小球以初速 v0 A 端沿杆向 B 端杆水放置时经时间 t1在小球速减为零杆竖直放置时经时间 t2小球速减为零2t11t2的值o知但已知123tt=重力速为 g2 1求电场 E 的大小 2调节 使小球速减为零经过的时间最短求最短时间 t3及m过程中小球的O移大小 x2 9 2024河北邯郸河北邯郸统考二统考二模模如所示高相同的两块 P11P2置于光滑水面Pw质量

23、分别为m1=1kg 和 m2=3kg2质量 m=1kg 看作质的物体 P 置于 P1的最右端P1P P 一起以 v0=4m/s 的速向右 P静k的P2发生碰撞 碰撞时间极短 碰撞过程中无机械能损失2 PPP2之间的摩擦因数为=0.5P2足够长重力速 g 10m/s22求 1P11P2碰撞后瞬间两的速大小 2P 最终距离 P2端的距离2 10 2024湖北十湖北十堰堰统考统考一模一模如所示和足够长的传带处于同一高右端P传带端无缝连接传带在电机的带Q沿时针方向以2m/sv=匀速转2传带P方所在区域存在水向的匀电场2在端固定一个轻质短簧一质量1kgm=的带l电的物块 B 静k在右端将另一个P物块 B

24、 质量相同的绝缘物块 A 向压缩簧(O拴连)在P物块 B 的距离9ml=处u静k释放 物块 A 向右恰好能P物块 B 接触2将物块 A 沿竖直方向切去一半设为 A 然后压缩簧距物块 B 为 l 处u静k释放物块 AP物块 B 发生性l碰碰撞前后物块 B 的电荷量O碰撞时间极短碰撞后物块 B 在传带P经过时间10.4st=后P传带共速AA 1B P1传带间的摩擦因数均为0.2=重力速大小2210m sg=最大静摩擦力等于滑摩擦力簧始终在性限内两物块均视为质2物块 AP物块 B 碰撞后撤去簧2 1求物块 A碰撞后滑行的距离 2求物块 B 沿传带向右的过程中克服电场力做的 3物块 B 能否P物块 A

25、再次相碰?通过计算说明2 1.2023北京西北京西城城统考统考二二模模研究蹦极时在员身P装好传感器用于测量他在O同时刻Q落的高及速2员身系性绳蹦极无初速Q落y据某次传感器测到的数据得到如所示的速4O移像2忽略空气阻力y据像知 A性绳的原长为 15m B015m Q落过程中员重力势能的减少量大于能的增量 C1527m Q落过程中员合力先减小后增大 D027m Q落过程中员重力量大于性绳力量 2.2023河北河北校联考校联考模拟模拟预测预测 如所示 游o者享着坐在喷泉P的快乐2 若游o者的质量60.0kgM=喷泉喷到人体的水柱横截面积20.01mS=支撑人的水柱高1.0mh=水接触人体后做抛2忽略

26、空气阻力水的密331.0 10 kg/m=重力速 g 210m/s喷口处的水流速为 A30m/s B2 15m/s C4 5m/s D10 6m/s 3.多选多选 2024全国全国校联考一校联考一模模如所示水放置1足够长的光滑杆MNP套有一小球A小球A通过一长为2L的O伸长的轻绳P小球B相连AB1小球的质量均为m2将小球B放置于小球A的lQ方2L处并以初速0vgL=水抛出g为重力速2Q列说法l确的是 A绳子恰好绷直时wPMN的夹角为45 B绳子绷直前瞬间小球B的速大小为03v C绳子绷直后瞬间小球A的速大小为023v D绳子绷直前后绳子对 B 球的量大小为023mv 4.2024山东山东潍坊潍

27、坊昌乐二昌乐二中校考中校考模拟预模拟预测测如所示返回舱接地面时相对地面竖直向Q的速为 vm时推发机火在极短时间t内竖直向Q喷出相对地面速为 u1体积为 V的气体返回舱稳落地2已知喷出气体的密为喷出气体所重力忽略O计喷气过程返回舱到的均力大小为 A()V uvt B()V uvt+CVvt DVut 5.多选多选 2023江西上江西上饶饶统考二模统考二模如所示一质量3kgM=的小车 A 静k在光滑的水面PAP有一质量1kgm=的光滑小球 B将一端固定于 A P的轻质簧压缩并锁定m时簧的性势能p6JE=B P A 右壁距离为 l2 解除锁定 B 脱离簧后P A 右壁碰撞并被Q Q列说法l确的是 A

28、B 脱离簧时A 的速大小为1m/s BB 和 A 右壁碰撞并被Q的过程中A 右壁对 B 的量大小为3N s C整个过程 B 移的距离为0.25l DB 碰到 A 右壁前瞬间A P B 的量相同 6.多选多选 2024贵州贵州统考一模统考一模如所示在水面P放置一半径为 R 的半圆槽半圆槽的1右最高 A1B 在同一水线P1最P为 C现让一个小球槽右侧最高 B无初速释放2已知小球和半圆槽的 质量分别为 m 和 2m O计小球P半圆槽和半圆槽P水地面之间的摩擦 地的重力速为 g2 A小球向能达到 A B半圆槽向右的最大距离为23R C半圆槽的速大小能为32gR D小球经过 C时对半圆槽的压力大小为 3

29、mg 7.2024四川成都四川成都校考校考一模一模如ABC 静置于水面PBC 之间放有少量药极短时间内爆产生60J的能量中有90%转化为 BC 两物体的能2已知2kgAm=1kgBm=3kgCm=AP地面之间的摩擦因数0.05=AAPB之间的摩擦因数0.5B=APC之间的摩擦因数0.4=C2A足够长重力速g210m/s2求 1爆后瞬间 A1B1C的速大小 2爆后瞬间 B1C 的速大小 3爆后到 A向右到最远的过程中AP地面之间因为摩擦而产生的热量 8.2023广西北海广西北海统考一统考一模模如所示在光滑绝缘的水桌面P建立面直角坐标系 xOy金属导轨aP x轴重合金属导轨bP导轨a行放置并P导轨

30、a间距为 d侧滑连接一段光滑绝缘材料两条金属导轨均光滑电阻O计2虚线 ab P x 轴垂直两导轨之间存在以 ab为边界的竖直向Q的匀磁场磁感大小为 B2质量为 m的金属棒 1 在 y 轴处获得向右的初速0v质量为 3m的金属棒 2 放置在 ab侧的无磁场区域 质量为 m的金属棒 3 O于 ab 右侧磁场区域中 金属棒均足够长1 P x 轴垂直接触良好金属棒在回路中的有效电阻均为 R金属棒 112 发生性碰撞金属棒 213 在离开磁场前达到共同速金属棒均细均匀2求 1碰后金属棒 112 的速大小 2金属棒 213 最终速的大小及金属棒 3 中产生的焦耳热 Q 3金属棒 213 在右侧磁场中的O移

31、之差x2 9.2023辽宁辽宁模拟预模拟预测测如v所示放在水地面P的足够长的木质量2kgM=木端放一质量1.0kgm=的滑块视为质 已知地面和木间的摩擦因数10.1=滑块和木间的摩擦因数20.4=滑块的lP方有一悬 O通过长1.25ml=的轻绳吊一质量02.0kgm=的小球2现将小球拉至PO处于同一水面u静k释放小球摆至最P时P滑块发生l碰即两物体在同一直线P碰撞,小球P滑块只碰一次小球碰后的能Pw向P摆高的关系如_所示重力速 g 210m/s2求 1碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小 2小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能 3长木过程中的最大O移2 _题_题 07 量量 量P能量的综合用量P能量的

32、综合用 0101 _题网络_题网络思脑思脑.1 0202 考情V析考情V析解密高考解密高考.1 0303 高频考高频考以考定法以考定法.2 .2 一1量定理的用一1量定理的用.2 二1量恒定律及二1量恒定律及ww用用.3 O1O1量P能量的综量P能量的综合合用用.4 .4 .9 考向考向 1量定理P形量定理P形结合的综合用结合的综合用.9 考向考向 2量定理和能量量定理和能量恒的综合用恒的综合用.10 考向考向 3量1能量在滑量1能量在滑块滑模型中的综合块滑模型中的综合用用11 考向考向 4量1能量在磁量1能量在磁场中的综合用场中的综合用.13 .14 0505 新好题新好题轻轻.23 考内容

33、 要求 学目标 量定理的用 II 1.掌握量定理在蹦极类和流体类问题中的用 2.掌握量定理P v-t 像的综合用 3.掌握量恒定律在各种碰撞1爆和问题中的用 4.掌握力P能量的综合用 量恒定律及w用 II 量P能量问题 II 一、动量定理的一、动量定理的应应用用 1量的O种计算方法 公式法 IFt 用于求恒力的量 量定理法 多用于求力的量或 F1t o知的情况 像法 Ft 线P时间轴围p的面积表示力的量2若 Ft p线性关系_直接用均力求解 2.用量定理时注意的问题(1)量定理的研究对象以是单一物体_以是一个系统在研究系统问题时力V析只考虑系统的外力2(2)量定理的表达式是矢量式使用时要关注力

34、1初速1p速的方向为了方便要规定l方向2(3)量定理是合力的量等于物体量的改量要注意合力P单个力的区别2 3用量定理解两类连续体问题的n骤 模型一流体类问题模型一流体类问题 流体及w特 通常液体流1气体流等被广义地视为流体=质量x有连续性通常已知密 V析 n骤 1 如建立柱状=模型沿流速 v 的方向选一段柱形流体w横截面积为 S 2 微元研究作用时间 t 内的一段柱形流体的长为 lvt对的质量为 mSvt 3 建立方程用量定理研究这段柱状流体即 FtmvV两种情况(以原来流速v 的方向为l方向)(1)作用后流体微元停k有 vv代入P式有 FSv2(2)作用后流体微元以速率 v 有 v2v代入P

35、式有 F2Sv2 模型二微粒类问题模型二微粒类问题 微粒及w特 通常电子流1Z子流1尘埃等被广义地视为微粒=质量x有独立性通常给单O体积内粒子数 n V析 1 建立柱状=模型沿的方向选一段柱形微元柱体的横截面积为 S 2 微元研究作用时间 t 内的一段柱形微元的长为 lvt对的体积为 V n骤 Svt微元内的粒子数 NnvSt 3 Y用量定理研究单个粒子建立方程再以 N 计算 二、动量守恒定二、动量守恒定律律及其应用及其应用 1利用量恒定律所列方程中的各速必相对于同一惯性参考系2 2量恒定律用的O种情形 1系统O外力或所合力为零2 2外力远小于内力外力忽略系统量似恒如爆=0v20碰撞后两球都沿

36、速 v1的方向2 f质量小的球碰质量大的球时v10碰撞后质量小的球被回来2(2)完全非性碰撞 量恒1 p速相同 m1v1m2v2(m1m2)v共 机械能损失最多 机械能的损失 E12m1v2112m2v2212(m1m2)v2共2 6用量恒定律V析问题的关键n骤 三、三、动量与能量动量与能量的的综合应用综合应用 量P能量综合模型_纳 簧类 (1)系统量恒(2)系统机械能恒(3)共速时簧最长或最短系统能损失最大簧的性势能最大类似于完全非性碰撞(4)簧再次恢复原长时簧的性势能再次为零 系统能最大整个过程类似于性碰撞m时 m2速最大 轨道类 (1)水方向量恒(2)系统机械能恒(3)最高m P M 共

37、速2mv0(Mm)v共 12mv2012(Mm)v2共mgh w中 h 为 m P升的最大高(完全非性碰撞拓展模型)(4)最Pmv0mv1Mv2 12mv2012mv2112Mv22(性碰撞拓展模型)滑块滑 (1)系统量恒(2)系统机械能O恒损失的能等于产生的内能EkQfx相 电磁感中的杆=模型(水导轨都Z滑)达到共速时相于完全非性碰撞量满足 mv0(mM)v共损失的能最大转化为电能 0典例0典例 111 多选多选 2023广东广东统考高考统考高考真题真题某同学电窗帘的启发设计了如所示的简化模型多个质量均为1kg的滑块在水滑轨P滑忽略阻力开窗帘过程中电机对滑块 1 施一个水向右的恒力F推滑块

38、1 以0.40m/s的速P静k的滑块 2 碰撞碰撞时间为0.04s碰撞结束后瞬间两滑块的共同速为0.22m/s关于两滑块的碰撞过程Q列说法l确的有 A过程量恒 B滑块 1 到合外力的量大小为0.18N s C滑块 2 到合外力的量大小为0.40N s D滑块 2 到滑块 1 的均作用力大小为5.5N 0答案1BD 0解1A向右为l方向滑块 1 和滑块 2 p的系统的初量为 111 0.40kg m/s=0.40kg m/spmv=碰撞后的量为2222 1 0.22kg m/s=0.44kg m/spmv=滑块的碰撞过程量O恒故 A 错误 B对滑块 1向右为l方向有1211 0.22kg m/s

39、 1 0.40kg m/s=0.18kg m/sImvmv=负号表示方向水向故 B l确 C对滑块 2向右为l方向有221 0.22kg m/s=0.22kg m/sImv=故 C 错误 D对滑块 2 y据量定理有2F tI=解得5.5NF=滑块 2 到滑块 1 的均作用力大小为5.5N故D l确2 故选 BD2 0典例0典例 21 1 2023辽宁辽宁统考高考统考高考真题真题如质量 m1=1kg 的木静k在Z滑水地面P右侧的竖直墙面固定一劲系数 k=20N/m 的轻簧簧处于自然状态2质量 m2=4kg 的小物块以水向右的速05m/s4v=滑P木端 两者共速时木恰好P簧接触2 木足够长 物块P

40、木间的摩擦因数=0.1最大静摩擦力等于滑摩擦力2 簧始终处在性限内 簧的性势能EpP形量x的关系为2p12Ekx=2重力速 g=10m/s2结果用y式表示2 1求木接触簧时速1v的大小及木前右端距簧端的距离 x1 2求木P簧接触以后物块P木之间即将相对滑时簧的压缩量 x2及m时木速 v2的大小 3已知木向右的速 v2减小到 0 所用时间为 t02求木速为 v2时到之后P物块速首次相同时的过程中系统因摩擦转化的内能U用 t0表示 2 0答案1 11m/s0.125m 20.25m3m/s2 32004 38tt 0解1 1u于地面Z滑 m11m2p的系统量恒有 m2v0=(m1m2)v1代入数据

41、有 v1=1m/s 对 m1力V析有22114m/sm gam=木前右端距簧端的距离有 v12=2a1x1代入数据解得 x1=0.125m 2木P簧接触以后对 m11m2p的系统有 kx=(m1m2)a共 对 m2有 a2=g=1m/s2 a共=a2时物块P木之间即将相对滑解得m时的簧压缩量 x2=0.25m 对 m11m2p的系统列能定理有2222122121111()()222kxmm vmm v=+代入数据有 23m/s2v=3木速为 v2时到之后P物块速首次相同时的过程中u于木即 m1的速大于木块 m2的速 木P木块的速相同时即簧形量为 x2时 说明m时 m1的速大小为 v2 共用时

42、2t0 m2一直滑摩擦力作用对 m2有m2g2t0=m2v3m2v2解得30322vt=对于 m11m2p的系统有222f1 22 3122111()222Wmvm vmm v=+U=Wf 联立有2004 38Utt=0典例0典例 31 1 2023天津天津统考高考统考高考真题真题质量A2kgm=的物题 A 自距地面1.2mh=高自u落QPm同时质量B1kgm=的物题 B u地面竖直P抛经过0.2st=P A 碰撞碰后两物体在一起,碰撞时间极短,忽略空气阻力2两物体均视为质重力速210m/s=g求 A1B 1碰撞O置P地面的距离 x 2碰撞后瞬时的速大小 v 3碰撞中损失的机械能E2 0答案1

43、 11m 20 312J 0解1 1对物块 Ay据学公式得22111.2m10 0.2 m1m22xhgt=2设 B 物体地面竖直P抛的初速为B0vy据学公式知2B012xv tgt=即2B0110.210 0.22v=解得B06m/sv=得碰撞前 A 物块的速A2m/svgt=方向竖直向Q 碰撞前 B 物块的速BB04m/svvgt=方向竖直向P 选向Q为l方向u量恒得AABBAB()m vm vmmv=+解得碰后速0v=3y据能量恒知碰撞损失的机械能222AAB BAB111()12J222Em vm vmm v=+=0典例0典例 41 1 2023全国全国统考高考统考高考真题真题如一竖直

44、固定的长直圆管内有一质量为 M的静k薄圆盘圆盘P管的P端口距离为 l圆管长为20l2一质量为13mM=的小球管的P端口u静kQ落并撞在圆盘中心圆盘向Q滑所滑摩擦力Pw所重力大小相等2小球在管内时P管壁O接触圆盘始终水小球P圆盘发生的碰撞均为性碰撞碰撞时间极短2O计空气阻力重力速大小为 g2求 1第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速大小 2在第一次碰撞到第二次碰撞之间小球P圆盘间的最远距离 3圆盘在管内过程中小球P圆盘碰撞的次数2 0答案1 1小球速大小22gl圆盘速大小22gl 2l 34 0解1 1过程 1小球释放后自uQ落Q降ly据机械能恒定律2012mglmv=解得02vgl=过程 2小球以2

45、glP静k圆盘发生性碰撞y据能量恒定律和量恒定律V别有 222011111222mvmvMv=+011mvmvMv=+解得1022glmMvvmM=+102212vvgl=即小球碰后速大小22gl方向竖直向P圆盘速大小为22gl方向竖直向Q 2第一次碰后小球做竖直P抛圆盘摩擦力P重力衡匀速Q滑所以只要圆盘Q降速比小 球快二者间距就O断增大二者速相同时间距最大即11vgtv+=解得011vvvtgg=y据学公式得最大距离为220max11)1(22vdxxvtvtgtlg=球盘 3第一次碰撞后到第二次碰撞时两者O移相等有11xx=球盘即21 111 112vtgtv t+=解得012vtg=m时

46、小球的速211032vvgtv=+=圆盘的速为1v这段时间内圆盘Q降的O移201 112vxvtlg=盘 之后第二次发生性碰撞y据量恒2122mvMvmvMv+=+y据能量恒2222212211112222mvMvmvMv+=+联立解得20v=02vv=同理得O移相等时xx=球2盘222 2212v tgt=解得022vtg=圆盘向Q202 2224vxv tlg=盘 m时圆盘距Q端管口 13l之后二者第O次发生碰撞碰前小球的速3202vgtv=有量恒3233mvMvmvMv+=+机械能恒2222323311112222mvMvmvMv+=+得碰后小球速为032vv=圆盘速0323vv=二者即

47、将四次碰撞时 x盘3=x球3即23 33 3312v tv tgt=+得03122vtttg=在这段时间内圆盘向Q移203 3336vxv tlg=盘 m时圆盘距离Q端管口长为 20l1l2l4l6l=7l m时得圆盘每次碰后到Q一次碰前Q降距离逐次增 2l故若发生Q一次碰撞圆盘将向Q移 x盘4=8l 第四次碰撞后落管口外因m圆盘在管内的过程中小球P圆盘的碰撞次数为 4 次2 考向考向 1：动量定动量定理与图形理与图形结合的综合应用结合的综合应用 1.多选多选 2024广东肇庆广东肇庆统考二模统考二模在水面P静置有质量相等的 a1b两个物体水推力1F12FV别作用在 a1bP一段时间后撤去推力

48、物体继续一段距离后停Qa1b在过程中o相撞a1b的 v-t像如所示中aAt行于bBt整个过程中 a1b的最大速相等时间之比:3:4abtt=2在整个过程中Q列说法l确的是 A物体 a1b 到的摩擦力大小相等 B两水推力对物体的量之比为1234II=C两水推力对物体的做之比为1234WW=D两水推力的大小之比为1234FF=0答案1ABC 0解1ADu题知aAt行于bBt说明撤去推力后两物体的速相同而撤去推力后物 体的合力等于摩擦力y据牛顿第二定律知10AaFtmgt=20BbF tmgt=解得12a Bb AtFFttt=y据像知ABttabtt解得12abtFFt故 A l确D 错误 By据

49、量定理有10aImgt=20bImgt=解得1234abtIIt=故 B l确 Cy据能定理得10aWmgs=20bWmgs=m12aast v=m12bbst v=解得1234abtWWt=故 C l确2 故选 ABC2 2.多选多选 2023贵州毕贵州毕节节统考三模统考三模如水桌面P一质量为 m 的物体在水恒力 F 拉Q静k开始2物体0t秒后速大小增为mvm时撤去 F物体继续滑行02t秒后停k2 A在m过程中 F 所做的为2m12mv B在m过程中 F 的量大小等于m32mv CF的大小等于滑摩擦力大小的 3 倍 D物体P桌面间的摩擦因数等于m03gvt 0答案1BC 0解1BC00 t时

50、间内y据量定理得0m00Fmtftv=00 3tt时间内y据量定理得m020mvft=联立得3Ff=在m过程中 F 的量大小等于mF32Imv=故 BC l确 A00 t时间内y据能定理得121m102Fmvxfx=又3Ff=联立得在m过程中 F 所做的为2F1m34WFxmv=故 A 错误 D设物体P桌面间的摩擦因数为00 3tt时间内y据量定理得m020mmvgt=解得m02gvt=故 D 错误2 故选 BC2 考向考向 2：动量定：动量定理和能量理和能量守恒的综合应用守恒的综合应用 3.2023河北河北校联考校联考模拟模拟预测预测在碰撞检测管线中2连续碰撞检测Continuous Col