高考物理大二轮总复习与增分策略 题型研究5 加试计算题 23题 动量和能量观点的综合应用-人教版高三全册物理试题VIP免费

题型研究5加试计算题23题动量和能量观点的综合应用动量和能量观点的应用1．动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化．即I＝Δp或Ft＝Δp或Ft＝p1－p2，它的表达式是一个矢量方程，即表示动量的变化方向与冲量的方向相同．2．动量守恒定律：(1)内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变．即：p1＝p2或Δp1＝－Δp2.(2)条件：①系统不受外力或者所受外力的和为零；②系统所受外力远小于系统的内力，可以忽略不计；③系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒．3．动能定理：合外力做的功等于物体动能的变化．(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)．表达式为W＝ΔEk或W总＝Ek2－Ek1.4．机械能守恒定律：在只有重力(或弹簧弹力)做功时，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则系统机械能守恒．例1如图1所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg.现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3s，碰后的速度大小变为4m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10m/s2，求：图1(1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；(2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度．答案(1)50N(2)0.45m解析(1)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动量定理有Ft＝mAv1′－mA(－v1)解得F＝50N(2)设碰撞后A、B的共同速度为v，根据动量守恒定律有mAv1′＝(mA＋mB)vA、B在光滑圆形轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)gh解得h＝0.45m.动量和能量综合题的解题思路1．仔细审题，把握题意在读题的过程中，必须仔细、认真，要收集题中的有用信息，弄清物理过程，建立清晰的物理情景，充分挖掘题中的隐含条件，不放过任何一个细节．2．确定研究对象，进行受力分析和运动分析有的题目可能会有多个研究对象，研究对象确定后，必须对它进行受力分析和运动分析，明确其运动的可能性．3．思考解题途径，正确选用规律根据物体的受力情况和运动情况，选择与它相适应的物理规律及题中给予的某种等量关系列方程求解．4．检查解题过程，检验解题结果检查过程并检验结果是否符合题意以及是否符合实际情况．变式题组1．如图2所示，光滑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，在坡道末端O点无机械能损失．现将轻弹簧的一端固定在M处的墙上，另一端与质量为m2的物块B相连．A从坡道上滑下来后与B碰撞的时间极短，碰后A、B结合在一起共同压缩弹簧．各处摩擦不计，重力加速度为g，求：图2(1)A在与B碰撞前瞬时速度v的大小；(2)A与B碰后瞬间的速度v′的大小；(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能Ep.答案(1)(2)(3)解析(1)由机械能守恒定律得m1gh＝m1v2v＝(2)A、B在碰撞过程中，由动量守恒定律得m1v＝(m1＋m2)v′v′＝(3)A、B速度v′减为零时，弹簧被压缩到最短，由机械能守恒定律得Ep＝(m1＋m2)v′2＝.2．如图3所示，光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面．已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，试求：图3(1)A刚从B上滑至地面时的速度大小；(2)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞，之后以原速率反弹，则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少？答案(1)(2)h解析(1)设A刚滑至地面时速度大小为v1，B速度大小为v2，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得3mv2－mv1＝0，由系统机械能守恒得mgh＝mv12＋×3mv22联立以上两式解得：v1＝v2＝.(2)从A与挡板碰后开始，到A追上B到达最大高度h′并具有共同速度v，此过程根据系统水平方向动量守恒得mv1＋3mv2＝4mv根据系统机械能守恒得mgh＝×4mv2＋mgh′联立解得：h′＝h.动力学、动量和能量观点的综合应用解决力学问题的三种解题思路1．以牛顿运动定律为核心，结合运动学公式解题，适用于力与加速度的瞬时关系、圆周运动的力与运动的关系、匀变速运动的问题，这类问题关键...