2009高考研讨会动量与能量

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1、动量与能量专题复习江西省高安中学 涂后胜一、高考回顾（高考必考）：1、命题特点:本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，其中的 动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定 律的适用范围更广泛，是自然界中普遍适用的基本规律，是力 学乃至整个中学物理中考的重中之重。考查特点是出题频率高 、密切联系生活、生产实际，联系现代科学技术，题材丰富， 内容广泛。既可以单独命题，也可以综合命题，综合题常常是 动量与能量的综合，或者动量、能量与平抛运动、圆周运动、 热学、电磁学、原子物理等知识的综合。试题的情景常常是物 理过程较复杂的，或者是作用时间很短的，如变加速运动、碰 撞、爆炸、打击、弹簧形

2、变等。通常有计算大题、压轴题。 2、2008年各地高考动量与能量试题：1、（08海南）如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面 上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初 速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中（ ）A.小球的机械能守恒 B重力对小球不做功 C. 绳的张力对小球不做功D. 在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总 是等于小球动能的减少2、（08全国2）如图，一很长的、不可伸长的柔软 轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球 质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住， 高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后， a可能达到的最大高度为 ( ) Ah B1.5h

3、C2h D2.5h3、（08海南）如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑 板N，滑板两端为半径R0.45 m的l/4圆弧面，A和D分别是圆弧的端点， BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的 质量M4mP1和P2与BC面的动摩擦因数分别为1=0.10和20.40， 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在 粗糙面的B点，P1以v04.0 ms的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2 发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上当P2滑到C点时，滑板恰好与槽 的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动，到达D点时速度为零，P1与P2 视为质点取g1

4、0 m/s2问： (1)P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大? (2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少?4、（08江苏）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个 小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质 量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释 放. 当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为. 下列结 论正确的是( )A. =90B. =45C. b球摆动到最低点的过程中，重力对小 球做功的功率 先增大后减小D. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球 做功的功率一直增大5、（08江苏）一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发

5、射质量为m 的弹炮可在水平方向自由移动当炮身上未放置其他重物时，炮 弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M0的重物时 ，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B. 炮口离水平地面的高度h如果两次发射时“火药”提供的机械能相 等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比6、（08四川）一倾角为=45的斜面固定于地面，斜面顶端离 地面的高度h01 m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面 顶端自由释放一质量m0.09kg的小物块(视为质点)。小物块与斜面 之间的动摩擦因数0.2。当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。 重力加速度g=10 m/s2。在小物块与挡板的

6、前4次碰撞过程中，挡板给 予小物块的总冲量是多少?7、（08山东）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四 个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字 均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切。 弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va5 m/s的水平初速度由a点弹出， 从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段 间的动摩擦因数0.3，不计其它机械能损失。已知ab段长L1.5 m， 数字“0”的半径R0.2 m，小物体质量m0.01 kg，g10ms2。求： (1)小物体从p点抛出后的水平射程。 (2)小

7、物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。8、（08广东）(1)为了响应国家的“节能减排”号召， 某同学采用了一个家用汽车的节能方法在符合安全 行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不 常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少假 设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后 汽车受到的阻力分别为2000N和1950N请计算该方法使 汽车发动机输出功率减少了多少? (2)有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图示长为 L的 钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水 平转盘边缘转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当 转盘以角速 度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖 直平面内

8、，与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力 ，求转盘转动的角速度与夹角的关系 9、（08北京）如图，一质量为M的物块静止在桌面 边缘，桌面离水平地面的高度为A。一质量为m的 子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。 求:(1)此过程中系统损失的机械能；(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。10、（08全国1）如图所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面 的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计场强为B的条形匀强磁场方向与导 轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2两根质量均为m、有效电阻 均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直(设重力加速度为g) (1)

9、若a进入第2个磁场区域时，b以 与a同样的速度进入第1个磁场区域， 求b穿过第1个磁场区域过程中增加 的动能Ek (2)若a进入第2个磁场区域时，b恰 好离第1个磁场区域，此后a离开第 2个磁场区域时，b又恰好进入第2 个磁场区域且a、b在任意一个磁 场区域或无磁场区域的运动时间均 相等求a穿过第2个磁场区域过 程中，两导体棒产生的总焦耳热Q. (3)对于第(2)问所述的运动情况，求 a穿出第k个磁场区域时的速率v11、（08北京）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以 速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。 碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。 (1)已知滑

10、块质量为m，碰撞时间为t，求碰撞过程中A对B平均冲力的大 小。 (2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与 B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置 ， 让A沿该轨道无初速下滑(经分析，A下滑过程中不会脱离轨道)。a. 分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的 大小关系；b在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45。 求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。12、（08天津）光滑水平面上放着质量mA1 kg的物块A与质量mB 2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被 压缩

11、的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势 能Ep49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度， 如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水 平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R0.5 m，B恰能到达最高点C。 取g10 m/s2，求： (1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小； (2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小； (3)绳拉断过程绳对A所做的功W。13、（08重庆）右图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有 一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块。圆 筒内壁涂有一层新型智能材料ER流体，它对滑块的阻力可调。起 初

12、，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L。现有一质量也 为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动。 为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为时速度减为0, ER流体对滑块 的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力)： (1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能； (2)滑块向下运动过程中加速度的大小； (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小二、规律和方法：(一) 、知识概要：功 ： W = F S c o s 瞬 时 功 率 ： P = F v c o s 平 均 功 率 ：动 能动 能 定 理审题确定模型两个守恒定律两个定理牛顿定律运动学规律(二)、基

13、本思维程序：最高境界： 明确出题意图，明白试题的用意和试题的考点 。 审题正确、完整地理解题意，弄清物理过程，养成画草图表示物理过程良好习惯，充分挖掘题中信息，确定问题涉及的知识范围。基本要求：审题确定模型两个守恒定律两个定理牛顿定律运动学规律 确定模型:确定模型能帮助快速选定解题方法，包括选择研究对象(是 整体还是隔离出一部分)、明确物理过程、确定题型等，该 部分的热点模型有: 弹簧类问题： 系统内有两个物体之间用轻质弹簧连在一起，连接的弹簧或为原长， 或已压缩而被锁定这样包括弹簧的系统与第三个物体相互作用（碰撞、 子弹射入等）。这是这类问题的典型物理情境首先应注意上述两种情况 的区别：已完

14、全压缩的弹簧没有缓冲作用，应将系统当作一个整体来处 理；没压缩的弹簧有缓冲作用，只有碰撞的两个物体组成系统，与弹簧相 连的另一端的物体没有参与此类问题还应注意：把相互作用的总过程划 分为多个依次进行的子过程，分析确定哪些子过程机械能是守恒的，哪些 子过程机械能不守恒还有一个常见的物理条件：当弹簧最长或最短（或 弹簧中弹性势能最大）时，弹簧两端的物体速度相等审题确定模型两个守恒定律两个定理牛顿定律运动学规律 确定模型:确定模型能帮助快速选定解题方法，包括选择研究对象(是整体还是 隔离出一部分)、明确物理过程、确定题型等，该部分的热点模型有: “子弹击木块”模型类问题： 子弹击穿木块时，两者速度不

15、相等；子弹未击穿木块时，两者速度 相等这两种情况的临界情况是：当子弹从木块一端到达另一端，相对 木块运动的位移等于木块长度时，两者速度相等此时系统的动量守 恒，机械能不守恒可应用动能定理分别对子弹、木块列式，也可应用 动能关系对系统列式对系统的功能关系是：滑动摩擦力对系统做的功 (W =-fd，d为子弹击入木块的深度），等于系统功能的变化: （Ek = Ek未-Ek初）审题确定模型两个守恒定律两个定理牛顿定律运动学规律 确定模型:确定模型能帮助快速选定解题方法，包括选择研究对象(是整体还是隔离出一部 分)、明确物理过程、确定题型等，该 部分的热点模型有:“类子弹击木块”模型问题 此时相互作用力不是介质阻力或滑动摩擦力，而是重力、弹力，此时机械能 是守恒的如弹性碰撞时：动量守恒、动能守恒.审题确定模型两个守恒定律两个定理牛顿定律运动学规律选择解题方法:对物体系统(两个或两个以上物体)，优先使用两个守恒定律(机械能守恒定 律和动量守恒定律)，首先得寻求“守恒量”，也就是判断在此物理过程中系统 哪些物理量(如动能、机械能、动量等)是守恒的，判断的依据是守恒条件。由 于守恒定律不涉及问题的中间过程，可以从初始状态直接到终了状态，列出 全过程方程，解题方便，因此很多复杂问题用守恒定律解时显得简单明了。两个守恒定律对应两个定理(动能定理和动量定理)，当守恒定律不成立或者 有一个不