《2018高考物理全国用二轮复习课件：专题二第1讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考物理全国用二轮复习课件：专题二第1讲（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲动量观点与能量观点 在力学中的应用,知识必备,1.常见的功能关系,(1)合力做功与动能的关系：W合Ek。 (2)重力做功与重力势能的关系：WGEp。 (3)弹力做功与弹性势能的关系：W弹Ep。 (4)除重力以外其他力做功与机械能的关系：W其他E机。 (5)滑动摩擦力做功与内能的关系：Ff x相对E内。,2.机械能守恒定律,(1)条件：只有重力、系统内弹力做功。 (2)表达式：Ek1Ep1Ek2Ep2。,3.动能定理,4.动量定理及动量守恒定律,(1)动量定理：Ftmv2mv1 (2)动量守恒定律：m1v1m2v2m1v1m2v2,(3),备考策略,1.复习时应理清运动中功与能的转化与量度
2、的关系，结合受力分析、运动过程分析，熟练地应用动量定理和动能定理解决问题。 2.深刻理解功能关系，综合应用动量守恒定律和能量守恒定律，结合动力学方程解决多运动过程的问题。,3.必须领会的“1种物理思想和3种方法”,(1)守恒的思想。 (2)守恒法、转化法、转移法。,4.必须辨明的“3个易错易混点”,(1)动量和动能是两个和速度有关的不同概念。 (2)系统的动量和机械能不一定同时守恒。 (3)不是所有的碰撞都满足机械能守恒。,力学中的几个功能关系的应用,图1,答案A,【真题示例2】 (2017全国卷，24)一质量为8.00104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60105
3、 m 处以7.5103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2(结果保留2位有效数字)。,(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能； (2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。,答案(1)(1)4.0108 J2.41012 J(2)9.7108 J,真题感悟 1.高考考查特点,(1)本考点高考命题既有选择题也有计算题，集中在物体系统机械能守恒及物体间的做功特点、力与
4、运动的关系，并结合平抛、圆周运动等典型运动及生活科技为背景综合考查。 (2)熟悉掌握并灵活应用机械能的守恒条件、力学中的功能关系、常见典型运动形式的特点及规律是突破该考点的关键。,2.常见误区及临考提醒,(1)注意判断物体运动过程中的临界状态和隐含条件。 (2)注意物理方法的灵活选用。如全国卷第16题的等效法(重心)。 (3)注意提高计算能力。如全国卷第24题，试题情境难度不大，但增加了计算的难度。,1.(2017潍坊模拟)质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图2甲所示，此后物体的vt图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则(),
5、图2,A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧4 m处 D.010 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W,答案D,2.(多选)如图3，直立弹射装置的轻质弹簧顶端原来在O点，O与管口P的距离为2x0，现将一个重力为mg的钢珠置于弹簧顶端，再把弹簧压缩至M点，压缩量为x0，释放弹簧后钢珠被弹出，钢珠运动到P点时的动能为4mgx0，不计一切阻力，下列说法正确的是(),图3,A.弹射过程，弹簧和钢珠组成的系统机械能守恒 B.弹簧恢复原长时，弹簧的弹性势能全部转化为钢珠的动能 C.钢珠弹射所到达的最高点距管口P的距离为7x0 D.弹
6、簧被压缩至M点时的弹性势能为7mgx0,答案AD,解析弹射过程中，对弹簧和钢珠组成的系统而言，只受重力作用，故系统机械能守恒，A正确；弹簧恢复原长时，钢珠的动能和势能都增加，选项B错误；钢珠运动到P点时，钢珠的动能增加到4mgx0，且竖直方向上钢珠位置升高了3x0，即重力势能增加量Ep3mgx0，故弹簧被压缩至M点时的弹性势能为E4mgx03mgx07mgx0，D正确；钢珠到达管口P点时动能为4mgx0，当钢珠达到最大高度时，动能为0，动能转化为重力势能，则上升的最高点与管口的距离h满足mgh4mgx0，故上升的最高点与管口的距离h4x0，C错误。,3.(名师改编)如图4所示，质量mB3.5
7、kg的物体B通过下端固定在地面上的轻弹簧与地面连接，弹簧的劲度系数k100 N/m。轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O1、O2后，与套在光滑直杆顶端E处的质量mA1.6 kg 的小球A连接。已知直杆固定不动，杆长L为0.8 m，且与水平面的夹角37。初始时使小球A静止不动，与A相连的一段绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45 N。已知EO10.5 m，重力加速度g取10 m/s2，绳子不可伸长。现将小球A从静止释放。,图4,(1)求在释放小球A之前弹簧的形变量； (2)若直线CO1与杆垂直，求小球A从静止运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功； (3)求小球A运动到直
8、杆底端D点时的速度大小。,答案(1)0.1 m(2)7 J(3)2 m/s,归纳总结,解决功能关系问题应注意的三个问题,(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况。 (2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其是可以方便计算变力做功的多少。 (3)功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同。,动量定理和动能定理的应用,【真题示例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
9、如图5所示，则(),图5,A.t1 s时物块的速率为1 m/s B.t2 s时物块的动量大小为4 kgm/s C.t3 s时物块的动量大小为5 kgm/s D.t4 s时物块的速度为零,答案AB,【真题示例2】 (2017全国卷，24)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别设置一个挡板和一面小旗，如图6所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运
10、动，冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度为g。求：,图6,(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数； (2)满足训练要求的运动员的最小加速度。,真题感悟 1.高考考查特点,(1)动能定理是高考的必考热点，运用动量定理解决生活中的物理问题也已成为高考的热点。 (2)一般以生活中的物理问题(如2017年全国卷第24以冰球运动)为背景考查对动能定理的理解及应用。,2.常见误区及临考提醒,(1)不清楚物体动量变化规律是由合外力的冲量决定的，物体动能变化规律是由合外力的功决定的。 (2)不清楚动能定理表达式是标量式，动量定理表达式是矢量式。,1.(多选)一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受到一沿水平方向的恒定拉
11、力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的vt图象如图7所示，g取10 m/s2，则(),图7,A.物体的质量为5 kg B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1 C.第1 s内摩擦力对物体做的功为60 J D.第1 s内拉力对物体做的功为60 J,答案BD,2.(多选)(2017陕西省宝鸡市高三教学质量检测)如图8所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密
12、度为。下列说法正确的是(),图8,答案BC,3.如图9所示，轻绳长为l，竖直悬挂质量为M的摆球，在最低点A经两次打击后到达圆周最高点C，若第一次平均打击力为10 N，摆球恰升到水平位置OB处，则第二次平均打击力至少应该为多大，才能使摆球上升到最高点？(设两次打击时间相等且极短),图9,归纳总结 1.应用动能定理解题应抓好“一个过程、两个状态、四个关注”,(1)一个过程：明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。 (2)两个状态：明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况。 (3)四个关注： 建立运动模型，判断物体做了哪些运动。 分析各个运动过程中物体的受力和运动情况。 抓
13、住运动模型之间的联系纽带，如速度、加速度、位移，确定初、末状态。 根据实际情况分阶段或整体利用动能定理列式计算。,2.使用动量定理的注意事项,(1)动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力。这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。 (2)动量定理的表达式是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力。,动量观点和能量观点的综合应用,【真题示例1】 (2017全国卷，14)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷
14、出过程中重力和空气阻力可忽略)(),A.30 kgm/s B.5.7102 kgm/s C.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s,解析设火箭的质量为m1，燃气的质量为m2。由题意可知，燃气的动量p2m2v250103600 kgm/s30 kgm/s。根据动量守恒定律可得0m1v1m2v2，则火箭的动量大小为p1m1v1m2v230 kgm/s，所以A正确，B、C、D错误。,答案A,【真题示例2】 (2017天津理综，10)如图10所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA2 kg、mB1 kg。初始时A静止于水平地面上，B
15、悬于空中。现将B竖直向上再举高h1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g10 m/s2，空气阻力不计。求：,图10,(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t； (2)A的最大速度v的大小； (3)初始时B离地面的高度H。,答案(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m,真题感悟 1.高考考查特点,(1)动量守恒定律的应用是高考热点，碰撞模型、反冲运动是动量守恒定律的基础与核心模型。 (2)熟悉掌握并灵活应用动量守恒的条件，掌握常见的碰撞模型及规律是突破该考点的关键。,2.常见误区及临考提醒,(1)对动量守
16、恒条件理解不准确。 (2)注意物理模型的构建。如天津卷第10题，绳子绷直瞬间，两物块获得共同速度，可等效于发生完全非弹性碰撞。,1.(2017云南玉溪一中模拟)在一水平支架上放置一个质量m10.98 kg的小球A，一颗质量为m020 g的子弹以v0300 m/s的水平速度击中小球A并留在其中。之后小球A水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中，已知沙车的质量m22 kg，沙车的速度v12 m/s，水平面光滑，不计小球与支架间的摩擦。,图11,(1)若子弹打入小球A的过程用时t0.01 s，求子弹与小球间的平均作用力大小； (2)求最终沙车B的速度。,图12,(1)B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小； (2)在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。,答案(1)5 m/s(2)20 J,3.(2017肇庆高中毕业班一模)如图13所示，质量M1.5 kg 的小车静止于光滑水平面上并紧靠固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为0.5 kg的滑块Q。水平放置的轻弹簧左端固定，质量为0.5 kg的小物块P置于光滑桌面上的A点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长。现用水平向
