《2018年高考物理大二轮复习专题五 动力学、动量和能量的观点的综合应用讲学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考物理大二轮复习专题五 动力学、动量和能量的观点的综合应用讲学案（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题五 动力学、动量和能量的观点的综合应用课标卷高考命题分析年份题号题型分值模型情景题眼分析难度2015年卷35题(2)计算题10分三物体2次碰撞只发生2次碰撞的条件中卷35题(2)计算题10分碰撞现象与xt图象结合读取图象信息中2016年卷35题(2)计算题10分动量定理变质量微元法难卷35题(2)计算题10分斜面体碰撞(三物体2次碰撞)只发生2次碰撞的条件中卷35题(2)计算题10分碰撞问题数学计算中2017年卷14题选择题6分反冲类动量守恒问题在很短时间内喷出易卷20题选择题6分动量定理Ft图象中面积表示冲量中1动量定理的公式Ftpp除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，
2、即合外力的冲量是动量变化的原因动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是变力2动量守恒定律(1)内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变(2)表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2或pp(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p)；或p0(系统总动量的增量为零)；或p1p2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等
3、、方向相反)(3)守恒条件系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零系统所受外力的合力不为零，但在某一方向上系统受到的合力为零，则系统在该方向上动量守恒系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程3解决力学问题的三个基本观点(1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题(2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以及相互作用物体的问题(3)能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律1力学规律的选用原则(1)单个物体：宜
4、选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律若其中涉及时间的问题，应选用动量定理；若涉及位移的问题，应选用动能定理；若涉及加速度的问题，只能选用牛顿第二定律(2)多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题时，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析解决2系统化思维方法，就是根据众多的已知要素、事实，按照一定的联系方式，将其各部分连接成整体的方法(1)对多个物理过程进行整体思维，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动(2)对多个研究对象进行整体思维，即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体
5、(或系统)高考题型1动量定理和动量守恒定律的应用例1(2017福建省大联考)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开某次试验中，质量m11 600 kg的试验车以速度v1 36 km/h正面撞击固定试验台，经时间t1 0.10 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开忽略撞击过程中地面阻力的影响(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小；(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2 1 600 kg、速度v2 18 km/h同向行驶的汽车，经时间t2 0.16 s两车以相同的速度一起滑行试通
6、过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开答案见解析解析(1)v1 36 km/h10 m/s，取速度v1 的方向为正方向，由动量定理有I0 0m1v1将已知数据代入式得I01.6104 Ns由冲量定义有I0 F0t1将已知数据代入式得F01.6105 N(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v，由动量守恒定律有m1v1m2v2 (m1m2)v对试验车，由动量定理有Ft2 m1vm1v1将已知数据代入式得F2.5104 N可见FF0，故试验车的安全气囊不会爆开1(多选)(2017全国卷20)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动F随时间t变化的图线如图1所示，则()图
7、1At1 s时物块的速率为1 m/sBt2 s时物块的动量大小为4 kgm/sCt3 s时物块的动量大小为5 kgm/sDt4 s时物块的速度为零答案AB解析由动量定理可得：Ftmv，解得v.t1 s时物块的速率为v m/s1 m/s，故A正确；t2 s时物块的动量大小p222 kgm/s4 kgm/s，t3 s时物块的动量大小为p3(2211) kgm/s3 kgm/s，t4 s 时物块的动量大小为p4(2212) kgm/s2 kgm/s，所以t4 s时物块的速度为1 m/s，故B正确，C、D错误2(2017济南一中模拟)如图2所示，质量为3 kg的小车A以v04 m/s的速度沿光滑水平面
8、匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1 kg的小球B(可看做质点)，小球距离车面0.8 m某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1 kg的物块C发生碰撞并粘连在一起(碰撞时间可忽略)，此时轻绳突然断裂此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中(小桶的尺寸可忽略)，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：图2(1)绳未断前小球与砂桶的水平距离；(2)小车系统最终的速度大小答案(1)0.4 m(2)3.2 m/s解析(1)设小车与物块碰后的共同速度为v1，A与C的碰撞动量守恒：mAv0(mAmC)v1，解得：v13 m/s设小球下落时间为t，则：Hgt2，解得t0.4 sx
9、(v0v1)t0.4 m即绳未断前小球与砂桶的水平距离为0.4 m.(2)设系统最终速度为v2，由水平方向动量守恒可得：(mAmB) v0(mAmBmC)v2解得：v23.2 m/s高考题型2动量和能量观点在力学中的应用例2(2017山东临沂市一模)如图3，长度x5 m的粗糙水平面PQ的左端固定一竖直挡板，右端Q处与水平传送带平滑连接，传送带以一定速率v逆时针转动，其上表面QM间距离为L4 m，MN无限长，M端与传送带平滑连接物块A和B可视为质点，A的质量m1.5 kg, B的质量M5.5 kg.开始A静止在P处，B静止在Q处，现给A一个向右的初速度v08 m/s，A运动一段时间后与B发生弹性
10、碰撞，设A、B与传送带和水平面PQ、MN间的动摩擦因数均为0.15，A与挡板的碰撞也无机械能损失取重力加速度g10 m/s2，求：图3(1)A、B碰撞后瞬间的速度大小；(2)若传送带的速率为v4 m/s，试判断A、B能否再相遇，若能相遇，求出相遇的位置；若不能相遇，求它们最终相距多远答案(1)4 m/s3 m/s(2)不能相遇 m解析(1)设A与B碰撞前的速度为vA，由P到Q过程，由动能定理得：mgxmvA2mv02A与B碰撞前后动量守恒，有mvAmvAMvB由能量守恒定律得：mvA2mvA2MvB2联立式得vA4 m/s，vB3 m/s碰后A、B的速度大小分别为4 m/s、3 m/s(2)设
11、A碰撞后运动的路程为sA，由动能定理得：mgsA0mvA2sA m所以A与挡板碰撞后再运动sAsAx m设B碰撞后向右运动的距离为sB，则MgsB0MvB2解得sB3 mL故物块B碰后不能滑上MN，当速度减为0后，B将在传送带的作用下反向加速运动，B再次到达Q处时的速度大小为3 m/s.在水平面PQ上，B再运动sBsB3 m停止，sBsA5 m，所以A、B不能再次相遇最终A、B的距离sABxsAsB m.1弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运动过程2进行正确的受力分析，明确各过程的运动特点3光滑的平面或曲面，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打击木块、不受其他外力作用
12、的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析4如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析3(2017福建泉州市二模)如图4，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半图4(1)求细绳能够承受的最大拉力；(2)若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；(3)通过计算判断C能否从木板上掉下来答案见解析
13、解析(1)设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程，由动能定理mgLmv02得，v0小球在圆周最低点时拉力最大，由牛顿第二定律得：FTmgm解得：FT3mg由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：FTFT即细绳能够承受的最大拉力为：FT3mg(2)小球碰撞后做平抛运动：竖直位移hgt2水平分位移：Lt解得：hL(3)小球与滑块C碰撞过程中小球和C组成的系统动量守恒，设C碰后速率为v1，依题意有mv0m()3mv1假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程中，设两者最终共同速率为v2，由动量守恒得：3mv1(3m6m)v2由能量守恒得：3mv12(3m6m)v223mgs联立解得：
14、s由sL知，滑块C不会从木板上掉下来高考题型3动量和能量观点在电学中的应用例3(2017江西省六校3月联考) 在竖直的xOy平面内，第、象限均存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，第一象限内电场沿y方向，磁场垂直xOy平面向外，第三象限内电场沿x方向，磁场垂直xOy平面向里，电场强度大小均为E，磁感应强度大小均为B，A、B两小球带等量异种电荷，带电量大小均为q，两球中间夹一被压缩的长度不计的绝缘轻弹簧(不粘连)，某时刻在原点O处同时由静止释放A、B，A、B瞬间被弹开之后，A沿圆弧OM运动，B沿直线OP匀速运动，OP与x轴夹角37，如图5中虚线所示，不计两球间库仑力的影响，已知重力加速度为g，sin 370.6，cos 370.8，试求：图5(1)A、B两球的质量比；(2)A球出射点M离O点的距离；(3)刚释放时，弹簧的弹性势能Ep.答案(1)(2)(3)解析(1)弹开后，A沿圆弧运动，所以A应带正电，mAgEq得：mAB沿OP运动，受力平衡，
