《2009届高考物理二轮复习资料专题二23动量和能量(一)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2009届高考物理二轮复习资料专题二23动量和能量(一)(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长高考二轮复习资料专题二 2.3 动量和能量(一)例 1 如图 25 所示,一个质量为 m 的小球拴在长 L 的细线上做成一个单摆,把小球从平衡位置 O拉至 A,使细线与竖直方向成 角,然后轻轻释放若在悬点 O 的正下方有一颗钉子 P,试讨论:钉子在何处时,(1)可使小球绕钉来回摆动;(2)可使小球绕钉做圆周运动例 2 图 26 所示,一轻质杆上有两个质量均为 m 的小球 a、b,轻杆可绕 O 点在竖直平面内自由转动,Oa =ab =L,先将杆拉至水平,再由静止释放,当杆转到竖直方向时,试求:( 1)a、b 两小球的速度各是多少?(2)对 a 球来说机械能是
2、否守恒?若不守恒,则杆对小球 a 所做的功为多少?例 3 如图 27 所示,在光滑的水平面上,有一质量为 M 的长木板以一定的初速度 v0 向右匀速运动,将质量为 m 的小铁块无初速地轻放到木板右端,设小铁块没有滑离长木板,且与木板间动摩擦因数为 ,试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中:(1)摩擦力对小铁块做的功;(2)木板克服摩擦力做的功;(3)系统机械能的减少量;(4)系统增加的内能;(5)若小铁块恰好没有滑离长木板,则木板的长为多少变化:如图 28 所示,现对长木板施加一水平作用力,使长木板的速度保持 v0 不变,则在相对滑动的过程中,系统增加的内能以及水平力对系统所做的功?LA图 2
3、5图 26Mm v0图 27Mm F图 28蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长2.3 动量和能量(一)1如图 231,木块 B 放在光滑的水平桌面上,子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧作为一个系统,则此系统在从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中( )A动量守恒,机械能守恒B动量守恒,机械能不守恒C动量不守恒,机械能守恒D动量不守恒,机械能也不守恒2在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为 1.5t 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为 3t 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止根据测速仪的测定,长途客车碰前以 20m/
4、s 的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为 ( )A小于 10m/s B大于 10m/s 而小于 20 m/sC大于 20 m/s 而小于 30 m/s D大于 30 m/s 而小于 40 m/s3一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提高 1m,这时物体的速度是 2m/s,下列说法中正确的是( )A手对物体做功 12J B合外力对物体做功 2JC物体机械能增加 2J D物体克服重力做功 10J4如图 232 所示,质量均为 M 的铝板 A 和铁板 B 分别放在光滑水平地面上质量为 m(mm) ,跨放在一个光滑的半圆柱上两球由水平直径 AB 的两端由静止开始释放,当 m 到达圆柱体侧面
5、最高点 C 处时,恰好能脱离圆柱体,试求两球质量之比?9如图 236 所示,在水平光滑桌面上放一质量为 M 的玩具小车。在小车的平台(小车的一部分)上有一质量可忽略的弹簧,一端固定在平台上,另一端用质量为 m 的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住用手将小车固定在桌面上,然后烧断细线,小球就被弹出,落在车上 A 点OAs如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?设小车足够长,球不致落在车外10如图 237 所示,一劲度系数为 k 的轻弹簧左端固定在长木板 M 的左端,右端与小物块 m 连接,且 M、m 及 M 与水平地面间接触均光滑开始时,m 和 M 均静止,现同时对 m、M 施加等大反向的水
6、平恒力 F1 和 F2,F 1=F2=F设整个过程中弹簧的形变不超过弹性限度,m 未滑离 M求:(1)当长木板 M 的位移为 L 时,M、m 及弹簧组成的系统具有的机械能是多少?(2)如长木板 M 的位移 L 是未知的,则当 L 是多少时,由 M、m 及弹簧组成的系统具有的机械能最大这时系统具有的机械能是多少?11如图 238(a)所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块 A,上端固定在 C 点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连已知一质量为 m0 的子弹 B 沿水平方向以速度 v0 射入 A 内(未穿透) ,接着两者一起绕 C 点在竖直平面内做圆周运动在各种阻力都可忽略的条件下测力
7、传感器测得绳的拉力 F 随时间 t 的变化关系如图所示(b) ,已知子弹射入的时间极短,且图 2 中 t=0 为A、B 开始以相同速度运动的时刻,根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如 A 的质量)及 A、B 一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?2.3 动量和能量(一) (答案)【例题】例 1 (1)设 PO =x,当 0xLcos 时可使小球绕钉来回摆动AM A BCm图 235图 236MmF2 F1图 237Fm0 t0 3t0 5t0 t F图 238(a)(b)蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长(2) 小球绕钉做圆周运动的半径 r
8、=Lx ,在圆周运动的最高点速度 v ,gr由动能定理得:mgL(1cos)2 r= 0,由得当 x L 时可使小21mv5)cos23(球绕钉做圆周运动例 2 (1)设 b 球在最低点时所在的水平面为参考平面,则由机械能守恒定律得:mg2L+ mg2L = mgL+ + , = ,由得 , 2av1bav2156gva562gvb(2)a 球机械能不守恒。对 a 球由动能定理得: mgL+W= 0,得 W= 2amL例 3动量守恒;Mv 0=(M+ m)v (1)对小铁块由动能定理得:W 1= 0 ,由得摩擦力对小铁块做的功2W1= 20)(mv(2)木板克服摩擦力做的功 W2= ,由得 W
9、2= 01Mv2 20)(mMv(3)系统减少的机械能 E= = 202)(vm)(0(4)系统增加的内能 Q=E= )(20v(5)恰好没有滑离长木板,则 Q=fs 相对 = mg L= ,即木板长度 L= )(20mMv)(20mMgv变化;系统增加的内能 Q= ,水平力对系统做的功 W= 201mv20【练习】1D2A3ABD4AD 5B 6D7水平方向的分速度 ,竖直方向的分速度 x singLvy8由机械能守恒定律得: mgR= + ,v= ,由得RMg221mgR31m9设弹性势能为 E,固定时:E= ,s = ,20vt0不固定时:E= + ,0=mv 1+Mv2, x=(v 1
10、+v2)t,由得 x= 21v2 sMm蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长10 (1)由动量守恒 0=M m 得物块的位移 s= ,系统具有的机械能 E=FL+Fs =tLsmMLFm(2)M、m 做同频率的简谐振动,设运动到平衡位置时弹簧的伸长量为 x,F= kx,机械能最大时L+s=2x, 由得 ,系统具有的机械能最大 E 机 = kFmxL)(2 211由图 426 可直接看出,A、B 一起做周期性运动,运动的周期 0tT令 表示 A 的质量, 表示绳长., 表示 B 陷入 A 内时即 时 A、B 的速度(即圆周运动最低l1vt点的速度) , 表示运动到最高点时的速度,F 1 表示运
11、动到最低点时绳的拉力,F 2 表示运动到最高点2v时绳的拉力,根据动量守恒定律得 100)(vmv在最低点和最高点处运用牛顿定律可得 tg2101)( 根据机械能守恒定律可得tmgF2002)()(201)(vvl由图 426 可知 由以上各式可解得,反映系统性质的物理量是2mF 06mgFgvl20536A、B 一起运动过程中的守恒量是机械能 E,若以最低点为势能的零点,则 由式解得 210)(vEgFvm2032.1 动量定理和动能定理(一)【例题】例 1 (1)重力的冲量 IG= , (2)合外力的冲量 I=m gLm )cos1(2gL例 2开始时以最大加速度匀加速上升,运动的时间 t
12、1=2s;以后以恒定功率上升,运动的时间 t2=5.75s,则运动的总时间 t=t1+t2=5.75s例 3F =1500N 例 4飞船增加的牵引力 F=200N【练习】1BD 2BCD 3C 4AC5A6AD 7BC8ACD92.59m10(1) 设经过时间 t,则在时间 t 内射到太阳帆上的光子数为 N=nst ,对光子由动量定理得 蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长Ft=Np N(- p) ,对飞船由牛顿运动定律得 F=ma,解上三式得飞船的加速度为 a= mnsp2(2)若太阳帆面对阳光的一面是黑色的,则对光子由动量定理得 Ft=0N(- p),解得a= mns11(1)由动能定理
13、得 P tmgh= ,人和车飞离高台时的速度 v= 21mv20 h201(2) 在空中做平抛运动: t = , s = vt = ,当 h =2.75m 时水平距离最远 s =5.5mgh24本资料来源于七彩教育网 http:/ 简 历姓 名: 简历模板 http:/性 别: 男出生日期: 1989 年 2 月年 龄: 37 岁户口所在地:上海政治面貌: 党员毕业生院校:专 业:地 址:电 话:E-mail:_1983/08-1988/06 华东理工大学 生产过程自动化 学士 _这里展示自己有什么的特长及能力_课程名称(只写一些核心的 ):简短介绍课程名称:简短介绍_蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长2002/06-2002/10 某培训机构 计算机系统和维护 上海市劳动局颁发的初级证书 1998/06-1998/08 某建筑工程学校 建筑电气及定额预算 上海建筑工程学校颁发_2011 年 5 月