《2009年高考物理专题冲刺训练课件专题五 动量和能量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2009年高考物理专题冲刺训练课件专题五 动量和能量（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题五 动量和能量 要点回顾 （3）典例赏析 （9）跟踪练习 （19）返回目录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Ip或Ftmv mv.动量定理表明冲量是使物体 的原因，冲量是 的量度.定理中冲量必须是物体所受的 的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）.动量定理的表达式是矢量式.在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定方向为正.2.变力的冲量求解对于大小、方向都不变的恒力，它们的冲量可以用IFt计算.要点回顾答案 动量发生变化；物体动量变化；合外力返回目录若F是变力，但在某段时间内方向不变，大小随时间均匀变化，可用平均力 通过IFt求出在时间t内的冲量.若F的大小、方
2、向都随时间发生变化，或虽然F的方向不变，但大小不随时间均匀变化，可根据 ，通过求p间接求出变力冲量.3.动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量，它们的大小关系是： .动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量. 决定了物体克服一定的阻力能运动多要点回顾答案 动量定理Ip返回目录要点回顾么远； 则决定着物体克服一定的阻力能运动多长时间. 决定于合外力对物体做多少功， 决定于合外力对物体施加的冲量.动能是从能量观点出发描述机械运动的，动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的.4. 这个结论叫做动量守恒定律.表达形式有：m1v1m2v2m1v1m2v2，即p1p2p1p2，答案 动能；动量；动
3、能的变化；动量的变化返回目录要点回顾p1p20，p1p2 和动量守恒定律成立的条件： .根据具体问题，其条件可理解为：系统不受外力或者所受外力之和为零.系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计.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. 答案 一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变；系统不受外力或者所受外力之和为零返回目录要点回顾5.在处理碰撞问题时，通常要抓住三项基本原则：碰撞过程中 原则.发生碰撞的物体系在碰撞过程中，由于作用时间很短，相互作用力很大，系统所受的外力大小可忽略，动量守恒.碰撞后系统 原则.碰撞过程中系统内各物体的动能将发生变化，对于弹
4、性碰撞，系统内物体间动能相互转移，没有转化成其他形式的能，因此总动能守恒；而非弹性碰撞过程中系统内物体相互作用时有一部分动能将转化为系统的内能，系统的总返回目录要点回顾动能将减小.因此，碰前系统的总动能一定大于或等于碰后系统的总动能.碰撞后运动状态的 原则.碰撞过程的发生应遵循客观实际.如甲物追乙物并发生碰撞，碰前甲的速度必须大于乙的速度，碰后甲的速度必须小于、等于乙的速度或甲反向运动.答案 动量守恒；动能不增；合理性 返回目录典例赏析变式练习1 质量是1.0 kg的小球从高20 m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0 m, 小球与软垫的接触时间为1.0 s, 在接触时间内小球受到
5、软垫的平均弹力是多少?空气阻力不计, g10 m/s2. 解析 小球自由落体到软垫时速度为 小球反弹离开软垫时的速度为小球与软垫接触过程中，受到重力mg、弹力N作用，以初速度v1的方向为正方向，根据动量定理得：(mgN)tmv2mv1解得答案 40 N返回目录典例赏析变式练习2 如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行.甲球质量m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况（ ）A.甲球速度为零，乙球速度不为零B.两球速度都不为零C.乙球速度为零，甲球速度不为零D.两球都以各自原来的速率反向运动返回目录典例赏析解析 首先根据两球动能相等，得出两球碰前动
6、量大小之比为：因m甲m乙，则P甲P乙，则系统的总动量方向向右.根据动量守恒定律可以判断，碰后两球运动情况可能是A、B所述情况，而C、D情况是违背动量守恒的，故C、D情况是不可能的.答案 AB变式练习3 如图所示，长50 m的水平传送带始终以大小为v5 m/s的速度向左运动.传送带上有一质量为M2 kg的小木盒A.A与返回目录典例赏析传送带之间的动摩擦因数为0.5.先后相隔t3 s有两个光滑的质量为m1 kg的球B自传送带的左端以速度v025 m/s的初速度在传送带上向右运动.第1个球与随传送带一道运动的木盒相遇后，球立即进入盒中且不再出来.已知第2个球出发后历时t1/3 s而与木盒相遇.取g1
7、0 m/s2，求：（1）第1个球与木盒相遇后的瞬间，两者的共同速度为多大？（2）第1个球与木盒的相遇点离传送带左端有多远？（3）自木盒与第1个球相遇至第2个球相遇的这一过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？返回目录典例赏析解析 （1）设第1个球与木盒碰后瞬间的共同速度为v同，对小球、木盒组成的系统由动量守恒定律有：mv0Mv(Mm)v同得：v同5 m/s（2）设第1个球经过时间t1与木盒相遇，相遇后以5 m/s的共同速度向右做匀减速直线运动，运动加速度由牛顿第二定律可得：a(Mm)g/(Mm)5 m/s2设木盒与第1个球相碰后历时t2回到原来位置，此后木盒与传送带一起向左匀速运动
8、，由运动学公式有：t22v同/a返回目录典例赏析木盒再匀速运动tt1t1t2时间即可与第2个球相遇，依题意有v0t1(tt1t1t2)vt1v0所求距离：Lvt1由以上各式代入已知数据解得：L12.5 m（3）由（2）求解过程可知，在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，木盒相对传送带的路程：s(515/21)(515/21)10 m所求Qfs(Mm)gs150 J答案 （1）v同5 m/s；（2）L12.5 m；（3）Q150 J返回目录典例赏析变式练习4 两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0
9、射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变.然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D静止不动，A与P接触而不粘连.过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失），已知A、B、C三球的质量均为m.返回目录典例赏析（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度.（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能.解析 弹簧发生形变后有弹性势能，弹性势能与其他形式能量可以相互转化.因此，要用能量守恒、动量守恒解答相关问题.此题与上例几乎相同，整个过程可分为四个阶段来处理.（1）设C球与B球粘结成D时，D的
10、速度为v1，由动量守恒得 mv02mv1当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量返回目录典例赏析守恒得2mv13mv2联立上两式得v2v0/3.（2）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep，由能量守恒得撞击P后，A与D的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，弹性势能全部转变成D的动能，设D的速度为v3，则有以后弹簧伸长，A球离开挡板P，并获得速度，当A、D的速度相等时，弹簧伸至最长.设此时的速度为v4，由动量守恒得2mv33mv4返回目录典例赏析当弹簧伸到最长时，其弹性势能最大，设此时势能为Ep，由能量守恒可得联立以上各式得：答案 跟踪练习返回目录1.关于质
11、点的运动情况，下列叙述正确的是（ ）A.如果质点做自由落体运动，每1 s内，质点所受重力做的功都相同B.如果质点做平抛运动，每1 s内，质点的动量增量都相同C.如果质点做匀速圆周运动, 每1 s内，质点所受合力冲量都相同D.如果质点做简谐运动, 每二分之一周期内回复力做的功都相同解析 质点做自由落体运动，每1 s内下落的高度不同，则重力做功不同，A错；质点做平抛运动，每1 s内，质点所受合外力，即重力的冲量相同，则动量增量都相同，B正确；质点做匀速圆周跟踪练习返回目录运动，每1 s内，质点所受合力冲量的方向不一定相同，故C错误；质点做简谐运动，每二分之一周期内动能变化量为零，则回复力做的功都为
12、零，D正确.2.子弹在射入木块前的动能为E1，动量大小为P1；射穿木板后子弹的动能为E2，动量大小为P2.若木板对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木板的过程中的平均速度大小为（ ）A. B. C. D.答案 BD跟踪练习返回目录解析 由匀变速直线运动的规律 和动量的大小和动能的关系可得C；对子弹由动能定理和动量定理以及平均速度的定义式可得B.3.如图所示，静止在光滑水平面上的物体A和B的质量分别为m和2m，它们之间用轻弹簧相连，在极短的时间内对物块A作用一个水平向右的冲量I，可知（ ）A.物块A立刻有速度vAI/mB.物块B立刻有速度vBI/(2m)答案 BC跟踪练习返回目录C.当A与B之间的
13、距离最小时, A的速度为零, B的速度为vBI/(2m)D.当A和B之间的距离最小时，A的速度最小，B的速度最大 解析 A瞬间获得速度时，B仍静止；弹簧压缩最短时，A、B速度相同；当弹簧恢复原长时，B速度最大.4.如图，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相撞，并黏合在一起继续摆动.它们能上升的最大高度是（ ）答案 A跟踪练习返回目录A.h B.h /2 C.h/4 D.h/8解析 A球从高h处摆到最低点过程中，机械能守恒：A、B相碰过程，动量守恒：mv2mvA、B一起上摆到最高点过程中，能量守恒：联立以上各式可得Hh/4.答案 C跟踪练习返回目录5.甲、乙两人站在小车左右两端，如图所示，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法不正确的是（轨道光滑）（ ）A.乙的速度必定大于甲的速度B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C.乙的动量必定大于甲的动量D.甲、乙动量总和必定不为零跟踪练习返回目录解析 在用动量守恒定律分
