2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第3讲动量定理与动量守恒定律专项训练
高考物理二轮总复习精品课件 第2部分 专题整合高频突破 第3讲 力与物体的曲线运动
小球弹力方向向下,故小球对杆的弹力方向向上,C正确。若v2=2b,
2
则F+mg=m ,解得F=a=mg,故D正确。
-23-
新题演练
1 2 3 4 5
怎样得高分
1.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不
变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀
x=v0t①
1
h=2gt2②
设圆弧轨道半径为 R,由机械能守恒定律得
1
mgR= 0 2 ③
2
联立①②③式,并代入题给条件得
R=0.25 m。④
-29-
新题演练
1 2 3 4 5
-30-
怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
解得 v2=
小滑块在 O 点做平抛运动,则
1 2
R=2gt ,x=v0t
解得 2R≤x≤2R。
-18-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、
O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ,若离开滑道时的速度为v,
2
则小滑块在 P2 处脱离滑道的条件是 mgcos θ=m
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
2019高考物理新金版大二轮课件:专题二 能量与动量1.2.1
解析: 对 A 物块由牛顿第二定律得:F-mg+kx=ma,解得:F=m(g+a) -kx,由于 x 先减小后反向增大,故拉力一直增大,故 A 错误;在 A 上升过程中, 弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,故 B 错误;在上升过程 中,由于物块 A 做匀加速运动,所以物块 A 的速度增大,高度升高,则物块 A 的 动能和重力势能增大,故 C 正确;在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉 力做正功,所以两物块 A、B 和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大,故 D 错误。
解析: 当滑块的合力为 0 时,滑块速度最大,即知在 c 点时滑块的速度最
解析: 由题意知,W 拉-W 阻=ΔEk,则 W 拉>ΔEk,故 A 对,B 错;W 阻与 ΔEk 的大小关系不确定,所以 C、D 均错。
答案: A
命题点: 动能定理、W 合=ΔEk 的分析应用。
2.[重力做功与重力势能的变化](2017·全国卷Ⅲ·16)如图,一质量为 m,长度
为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至
M 点,M 点与绳的上端 P 相距13l。重力加速度大小为 g。在此过程中,外力做的
功为( )
1 A.9 mgl
1 B.6 mgl
1 C.3 mgl
1 D.2 mgl
解析: 以均匀柔软细绳 MQ 段为研究对象,其质量为23m,取 M 点所在的水 平面为零势能面,开始时,细绳 MQ 段的重力势能 Ep1=-23mg·3l =-29mgl,用外 力将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 点时,细绳 MQ 段的重力势能 Ep2=-23 mg·6l =-19mgl,则外力做的功即克服重力做的功等于细绳 MQ 段的重力势能的变 化,即 W=Ep2-Ep1=-19mgl+29mgl=19mgl,选项 A 正确。
2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点3动量定理与动量守恒定律课件
②
式中 v20=-3 m/s 为冰块推出时的速度。
联立①②式并代入题给数据得 m3=20 kg
③
(2)设小孩推出冰块后的速度为 v1,由动量守恒定律有
m1v1+m2v20=0
④
代入数据得 v1=1 m/s
⑤
设冰块与斜面体分离后的速度分别为 v2 和 v3。
由动量守恒和机械能守恒定律有
m2v20=m2v2+m3v3
D.6.3×102 kg·m/s
解析 设火箭的质量为m1,燃气的质量为m2,根据 动量守恒,m1v1=m2v2,解得火箭的动量为:P=m2v2 =m1v1=30 kg·m/s,所以A正确;BCD错误。 答案 A
2.(多选)(2017·全国卷Ⅲ)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2-3-1所示,则
图2-3-1
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D.t=4 s时物块的速度为零
解析 由动量定理可得:Ft=mv,解得 v=Fmt,t=1 s 时物块的速率为 v =Fmt=2×2 1 m/s=1 m/s,故 A 正确;t=2 s 时物块的动量大小 p=Ft=2×2 kg·m/s=4 kg·m/s,t=3 s 时物块的动量大小为 p′=(2×2-1×1)kg·m/s=3 kg·m/s,t=4 s 时物块的动量大小为 p″=(2×2-1×2) kg·m/s=2 kg·m/s,所 以 t=4 s 时物块的速度为 1 m/s,故 B 正确,C、D 错误。
⑥
12m2v220=12m2v22+12m3v23
⑦
联立③⑥⑦式并代入数据得 v2=1 m/s
2019届高三物理二轮复习配套课件:第一部分+专题整合+专题二+功能与动量+第2讲
图2-2-2
水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径
考 点 突 破 · 考 向 探 究
有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为 g) v2 A. 16g
菜 单
v2 B. 8g
v2 C. 4g
v2 D. 2g
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
解析
此过程中,PM 段细绳的机械能不变, MQ
段细绳的机械能的增量 2 1 2 1 1 ΔE= mg-6l- mg-3l= mgl,由功能原理可 3 3 9 1 知,在此过程中,外力做的功为 W= mgl,故 A 正确, 9 B、C、D 错误。
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
考 点 突 破 · 考 向 探 究
综 合 训 练 · 限 时 检 测
答案
BCD
菜
单
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
4. (2017· 全国卷Ⅰ)一质量为 8.00×104 kg 的太空飞 船从其飞行轨道返回地面。 飞船在离地面高度 1.60×105 m 处以 7.5×103m/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,
x 最大,故选 B。
答案
B
菜
单
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
2019高考物理新金版大二轮课件:专题二 能量与动量1.2.2
2.电磁感应中的能量问题 (1)能量转化:其他形式的能量克服安培力做功,电能 电能电流做功,焦耳热或其他形式能 (2)电磁感应中焦耳热的求法
突破·命题方向
考向一 功能关系在电学中的应用 [真题体验] 1.(2018·全国卷Ⅰ·21)(多选)图中虚线 a、b、c、d、f 代表匀强电场内间距相等 的一组等势面,已知平面 b 上的电势为 2 V。一电子经过 a 时的动能为 10 eV,从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6 eV。下列说法正确的是( ) A.平面 c 上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面 f C.该电子经过平面 d 时,其电势能为 4 eV D.该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2 倍
A.a 的质量比 b 的大 B.在 t 时刻,a 的动能比 b 的大 C.在 t 时刻,a 和 b 的电势能相等 D.在 t 时刻,a 和 b 的动量大小相等
解析: A 错:经时间 t,a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面, 则 xa>xb,根据 x=12at2,得 aa>ab,又由 a=mF知,ma<mb。
q= I Δt=B2lΔRx, 由动量守恒定律可得 mv0=2mv 共 对导体棒 ab,由动量定理可得 B I lΔt=mv 共 联立并代入数据解得 Δx=0.2 m。 答案: (1)4 T 2 s (2)0.2 m
核心素养提升 应用数学知识解决物理问题的能力
高考物理考试大纲中明确要求考生要具备应用数学方法解决物理问题的能 力,具体要求为:
(3)该过程中导体棒 cd 中产生的焦耳热 Q=I2Rt=ER2t 解得:Q=20 J 金属棒从 EF 处向右运动距离 d=2 m 时,有:E=B1L2v2 可得此时的速度为:v2=10 m/s 该过程中根据功能关系可得:W=Q+12Mv22-12Mv21 解得:W=50 J 答案: (1)5 m/s (2)2 C相等,由 U=Ed 得相邻虚线之间电势差相等, 由 a 至 d,eUad=6 eV,故 Uad=6 V;
2019届高考物理二轮复习第章动量和能量功能关系与能量守恒定律的应用课件.ppt
2019-9-8
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5
[解析] 由速度图象可知,A 加速运动时的加速度 aA1=2tv00, 减速运动时的加速度大小为 aA2=vt00,由牛顿第二定律有:F-Ff 1=m1·2tv00,Ff1=m1·vt00,解两式得:Ff 1=F3;B 加速运动时的加速 度大小为 aB1=4vt00,减速运动时的加速度大小为 aB2=vt00,由牛顿 第二定律有:F-Ff 2=m2·4vt00,Ff 2=m2·vt00,解两式得:Ff 2=45F, 所以 A、B 两物体与水平面的摩擦力之比为 :12,A 项正确;
2019-9-8
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10
解析:质点经过 N 点时由牛顿第二定律得 qvB-mg=mvR2, 解得 v= gR,选项 A 错误;质点在磁场运动过程中,洛伦兹力 始终与质点的运动方向垂直,洛伦兹力不做功,选项 B 错误;质 点由静止下落至 P 点的过程,只有重力做功,质点机械能守恒, 选项 C 正确;质点由静止运动至 N 点的过程由动能定理得 2mgR
的水平力 F 拉物体,使它以相对传送带为 v1 的速度匀速从 A 滑行
到 B,这一过程中,拉力 F 所做的功为 W2、功率为 P2,物体和传
送带之间因摩擦而产生的热量为 Q2.下列关系中正确的是( )
A.W1=W2,P1<P2,Q1=Q2
B.W1=W2,P1<P2,Q1>Q2
C.W1>W2,P1=P2,Q1>Q2
2019-9-8
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求: (1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的 B 点对轨道的压 力至少为多大; (2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间; (3)若电动机工作时间为 t0=5 s,当 R 为多少时赛车既能完 成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少.
2019版高三物理第二轮复习课件第1部分板块2专题7动量和动量守恒定律
高考统计·定方向
命题热点提炼
高考命题方向
五年考情汇总
1.动量和动量 定理
2.动量守恒定 律
3.碰撞与动量 守恒
2018·全国卷Ⅰ T14
动量和动量定理
2018·全国卷Ⅱ T15
2017·全国卷Ⅲ T20
动量守恒定律
2018·全国卷Ⅱ T24 2017·全国卷Ⅰ T14
B [列车启动的过程中加速度恒定,由匀变速直线运动的速度与时间关系 可知 v=at,且列车的动能为 Ek=12mv2,由以上整理得 Ek=12ma2t2,动能与时间 的平方成正比,动能与速度的平方成正比,A、C 错误;将 x=12at2 代入上式得 Ek=max,则列车的动能与位移成正比,B 正确;由动能与动量的关系式 Ek=2pm2 可知,列车的动能与动量的平方成正比,D 错误.]
Ft=mv,代入数据解得 F≈1×103 N,所以 C 正确.]
3.(多选)(2017·全国卷Ⅲ)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1
A.t=1 s 时物块的速率为 1 m/s B.t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C.t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D.t=4 s 时物块的速度为零 [题眼点拨] ①“合外力 F 的作用下”说明力 F 的冲量等于物块动量的增 量;②“从静止开始沿直线运动”说明物块的初动量为零.
AB [由动量定理可得:Ft=mv,故物块在 t=1 s 时的速度 v1=Fmt1=2×2 1 m/s=1 m/s,A 正确;物块在 t=2 s 时的动量大小 p2=Ft2=2×2 kg·m/s=4 kg·m/s, 在 t=3 s 时的动量大小 p3=(2×2-1×1) kg·m/s=3 kg·m/s,故 B 正确,C 错误; 在 t=4 s 时,I 合=(2×2-1×2)N·s=2 N·s,由 I 合=mv4 可得 t=4 s 时,物块的 速度大小 v4=1 m/s,D 错误.]
2019届高考物理二轮复习第一部分专题二能量与动量第二讲动量及其守恒定律ppt版本
3.有一质量为 M 的小船静止在水面上,在船头 A 到船尾 B 的连线上有一点 C,AC=L1,BC= L2,在 A 端站一质量为 2m 的人,在 C 点放有质量为 m 的物体 (人和物都可视为质点),现在人从 A 端走到 C 点将物体搬到 B 端停下,若不计水对船的阻力,此过程中小船对地的位移为
A.2mLm1++M3mL2
() B.2m3Lm1++3MmL2
C.2m3Lm1++MmL2
D.mL3m1++3MmL2
解析
考点三 碰撞、爆炸与反冲
考查动量守恒定律及其应用,试题常常涉及多个物体, 多个过程,以碰撞模型为纽带,此类题目中动量常与能量、 牛顿运动定律等知识相互结合,试题综合性强,难度较大, 灵活性较强。建议对本考点融会贯通。
2.动量是矢量,动量的变化量为初、末状态的动量的矢 量差,要注意将正负号代入计算。如诊断卷第 7 题,碰撞前、 后 A 球的动量都为负值,但动量的变化量为正值;从 x-t 图像 得到的速度也一定要注意正负问题,斜率为负则速度为负值, 斜率为正则速度为正值。本题的碰撞为完全非弹性碰撞,机械 能损失最大。
小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为 4 kg,地面光
滑,则车后来的速度为(g=10 m/s2)
()
A.4 m/s
B.5 m/s
C.6 m/s
D.7 m/s
解析
2.[多选](2018·安徽宣城二次调研)如图所示, 小车在光滑水平面上向左匀速运动,轻质 弹簧左端固定在 A 点,物体用细线拉在 A 点将弹簧压缩,某 时刻线断了,物体沿车滑动到 B 端粘在 B 端的橡皮泥上,取 小车、物体和弹簧为一个系统,下列说法正确的是 ( ) A.若物体滑动中不受摩擦力,则该系统全过程机械能守恒 B.若物体滑动中有摩擦力,则该系统全过程动量守恒 C.不论物体滑动中有没有摩擦,小车的最终速度与线断 前相同 D.不论物体滑动中有没有摩擦,系统损失的机械能相同
高中物理第二轮复习目录
1
目录
CONTENTS
第一部分 专题提升
专题一 力与物体的运动 第1讲 力与物体的平衡 第2讲 力和直线运动 第3讲 力与曲线运动
2
目录
CONTENTS
专题二 动量与能量 第1讲 功能关系与能量守恒 第2讲 动量和能量观点的应用
3
目录
CONTENTS
专题三 电场与磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质 第2讲 带电粒子在复合场中的运动
7
目录
CONTENTS
第二部分 应考技巧指导
一、高考物理中常用的“八大”解题方法 二、高考必须记牢的“六个”物理模型
8
4
目录
CONTENTS
专题四 电路和电磁感应 第1讲 直流电路和交流电路 第2讲 电磁感应规律及其应用
专题五 近代物理初步题六 物理实验及创新实验 第1讲 力学实验 第2讲 电学实验
6
目录
CONTENTS
专题七 选考模块 第1讲 选修3-3 分子动理论 固体、液体和气体 热力 学定律 第2讲 选修3-4 振动与波动 光的折射和反射 电磁波 相对论
2019版高考物理二轮复习专题二功和能动量和能量第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的应用课件
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1
2
3
4
5
【命题规律研究及预测】 分析高考试题可以看出,动能定理是 高考的重点,经常与直线运动等综合起来进行考查。功能关系也是 高考的重点,更是高考的热点。题型一般为选择题或计算题。 在2019年的备考过程中要重视动能定理和功能关系的复习。
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考点一
考点二
考点三
功、功率、机车启动及相关图象问题的分析 题型1 功、功率及相关图象问题(H) 规律方法 计算功和功率时应注意的两个问题 1.功的计算 (1)恒力做功一般用功的公式或动能定理求解。 (2)变力做功一般用动能定理或图象法求解,用图象法求外力做功 时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义。 2.功率的计算 (1)明确是求瞬时功率还是平均功率。 ������ (2) P= 侧重于平均功率的计算,P=Fvcos α(α为F和v的夹角)侧 ������ 重于瞬时功率的计算。要注意P=Fvcos α可理解成力F的瞬时功率 等于该力乘以该力方向上的瞬时速度。
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考点一
考点二
考点三
思维点拨根据功的公式W=Fx分析可知,在OA段和AB段物体受到恒 力的作用,并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小,由此可 以判断物体受到的拉力的大小,再由功率的公式可以判断功率的大 小。
分
讲
考点及题型 考点一 动量、冲量、动 量定理(L) 考点二 动量守恒定律 及应用(H) 考点三 动量与能量的 综合应用(M)
考题统计 2017 卷Ⅲ20 2017 卷Ⅰ14;2017 卷Ⅱ15 2018 卷Ⅱ15
2019 考情 预测
第2讲 动量和 能量观 点的应 用
分
讲 考点及题型 考点一 综合应用动 力学方法和能量观点 解决多过程问题(H) 考点二 力学三 大观点 的综合 应用 (H) 题型 1 阻 力作用与能 量耗散模型 问题 题型 2 用 力学三大观 点综合解决 问题
高中物理大二轮物理复习专题目录
第3讲 平抛运动和电场中的类平抛运动 考向一 平抛运动的规律及应用 考向二 电场中的考向二 天体的运动问题
考向三 匀强磁场中的圆周运动
二轮物理
专题二
能量与动量
第1讲 功能关系及动量观点在力学中的应用 考向一 力学中的几个重要功能关系的应用 考向二 动力学观点和功能关系的综合应用 考向三 动量观点与能量观点的综合应用 第2讲 动量观点和能量观点在电学中的应用 考向一 功能关系在电学中的应用 考向二 应用动量观点和能量观点处理力电综合问题
考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合
考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合
第2讲 (选修3-4) 机械振动和机械波 光
电磁波
考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第二部分 考前冲刺增分练 选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一)
二轮物理
专题三
电场和磁场
第1讲 电场和磁场的基本性质 考向一 电场的性质 考向二 磁场的性质 第2讲 带电粒子在复合场中的运动 考向一 带电粒子在组合场中的运动 考向二 带电粒子在叠加复合场中的运动 考向三 现代科技中的电磁场问题
二轮物理
专题四
电路与电磁感应
第1讲 恒定电流和交变电流 考向一 直流电路的计算与动态分析 考向二 交流电的产生及“四值”的应用 考向三 理想变压器和远距离输电问题
实验题15分专练(二)
计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8+2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8+2计算) 高考模拟标准练
2019年高考物理二轮复习专题讲义:动量专题 101.动量和动量定理 Word版含答案
动量和动量定理复习精要一、动量、动量变化、冲量1.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)表达式:p=m v.(3)方向:动量的方向与速度的方向相同.2.动量的变化(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同.(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量.即Δp=p′-p.3.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量.(2)公式:I=Ft.(3)单位:N·s.(4)方向:冲量是矢量,其方向与力的方向相同.1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的.②相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.(2)动量与动能的比较2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积.②矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致.(2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系.(3)冲量与功的比较一、动量概念及其理解(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv (2)特征: ①动量是状态量,它与某一时刻相关; ②动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。
(3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。
二、冲量概念及其理解(1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F △t (2)特征: (3将变多快;三、关于冲量的计算 (1)恒力的冲量计算△t 而得。
(2如力F 如图—1于图1—1(3)一般变力的冲量计算在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。
2019高考物理大二轮--第1课时动量 动量守恒定律及其应
第1课时动量动量守恒定律及其应用导学目标1.理解动量、动量变化量的概念,并能与动能区别.2.理解动量守恒的条件,能用动量守恒定律分析碰撞、打击、反冲等问题、【一】动量、动能、动量的变化量 [基础导引]判断以下说法的正误:(1)速度大的物体,它的动量一定也大 () (2)动量大的物体,它的速度一定也大 () (3)只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变 () (4)物体的动量变化越大那么该物体的速度变化一定越大 ()[关联方程E k =p 22m ,E k =12pv ,p =2mE k ,p =2E kv物体的动量是相对地面而言的.2.物体动量的变化率ΔpΔt 等于它所受的力,这是牛顿第二定律的另一种表达方式、 【二】动量守恒定律 [基础导引]关于系统动量守恒的条件,以下说法正确的选项是() A 、只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B 、只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒C 、只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒D 、系统中所有物体的加速度都为零时,系统的总动量不一定守恒 [知识梳理]1、内容:如果一个系统____________,或者________________________,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律、2、表达式(1)p =p ′,系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量p ′. (2)m 1v 1+m 2v 2=________________,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和、(3)Δp 1=-Δp 2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向、 (4)Δp =0,系统总动量的增量为零、 3、动量守恒定律的适用条件(1)不受外力或所受外力的合力为______,而不是系统内每个物体所受的合外力都为零、 (2)近似适用条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受到的外力、 (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,那么在这一方向上动量守恒、 【三】碰撞 [基础导引]质量为m 、速度为v 的A 球跟质量为3m 且静止的B 球发生正碰、碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B 球的速度可能有不同的值、请你论证:碰撞后B 球的速度可能是以下值吗? (1)0.6v (2)0.4v (3)0.2v . [知识梳理] 碰撞现象 (1)碰撞:两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用力,而其他的相互作用力相对来说显得微不足道的过程、(2)弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能________,这样的碰撞叫做弹性碰撞、(3)非弹性碰撞:如果碰撞过程中机械能__________,这样的碰撞叫做非弹性碰撞、 (4)完全非弹性碰撞:碰撞过程中物体的形变完全不能恢复,以致两物体合为一体一起运动,即两物体在非弹性碰撞后以同一速度运动,系统机械能有损失、考点一动量守恒定律 考点解读 1、守恒条件(1)系统不受外力或所受外力的合力为零,那么系统动量守恒、(2)系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒、图1(3)当系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒、 2、几种常见表述及表达式(1)p =p ′(系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量p ′)、 (2)Δp =0(系统总动量不变)、(3)Δp 1=-Δp 2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反)、其中(1)的形式最常用,具体到实际应用时又有以下三种常见形式:①m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统)、②0=m 1v 1+m 2v 2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率与各自质量成反比)、③m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v (适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非弹性碰撞)、 典例剖析例1(2017·山东理综·38(2))如图1所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m 、12m ,两船沿同一直线上的同 一方向运动,速度分别为2v 0、v 0.为避免两船相撞,乙船上的 人将一质量为m 的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度、(不计水的阻力) 思维突破应用动量守恒定律解题的步骤:(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程); (2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒); (3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明、跟踪训练1A 球的质量是m ,B 球的质量是2m ,它们在光滑的水平面上以相同的动量运动、B 在前,A 在后,发生正碰后,A 球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率比v A ′∶v B ′为() A.12B.13C 、2D.23 考点二碰撞现象 考点解读1、碰撞的种类及特点两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律、 以质量为m 1,速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,那么有m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′ 12m 1v 21=12m 1v 1′2+12m 2v 2′2解得v 1′=(m 1-m 2)v 1m 1+m 2v 2′=2m 1v 1m 1+m 2图2 图3 图4图5图6结论1.当两球质量相等时,v 1′=0,v 2′=v 1,两球碰撞后交换了速度、 2、当质量大的球碰质量小的球时,v 1′>0,v 2′>0,碰撞后两球都向前运动、3、当质量小的球碰质量大的球时,v 1′<0,v 2′>0,碰撞后质量小的球被反弹回来、 3、碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒定律、 (2)机械能不增加、 (3)速度要合理:①假设碰前两物体同向运动,那么应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,假设碰后两物体同向运动,那么应有v 前′≥v 后′.②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变、 典例剖析例2光滑水平面上,用弹簧相连接的质量均为2kg 的A 、B 两 物体都以v 0=6m/s 的速度向右运动,弹簧处于原长、质量为 4kg 的物体C 静止在前方,如图2所示,B 与C 发生碰撞后 粘合在一起运动,在以后的运动中 (1)弹性势能最大值为多少?(2)当A 的速度为零时,弹簧的弹性势能为多少?思维突破含有弹簧的碰撞问题,碰撞过程中机械能守恒,因此碰撞过程为弹性碰撞、此题也是一个多次碰撞问题,解决这类问题,一定要注意系统的选取和过程的选取,同时要注意利用动量守恒定律和能量守恒定律结合解题、跟踪训练2如图3所示,光滑水平直轨道上有三个滑块 A 、B 、C ,质量分别为m A =m C =2m ,m B =m ,A 、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴 接)、开始时A 、B 以共同速度v 0运动,C 静止、某时刻细绳突然断开,A 、B 被弹开,然 后B 又与C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同、求B 与C 碰撞前B 的速度、A 组动量守恒的判定1、如图4所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上、槽的 左侧有一竖直墙壁、现让一小球(可认为质点)自左端槽口A 点的正上 方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A 点进入槽内、那么以下说法正确的是()A 、小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B 、小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C 、小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D 、小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒 B 组动量守恒的应用2、如图5所示,质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上,小车上有n个质量为m 的小球,现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v 向右水平抛出,第一种方式是将n 个小球一起抛出;第二种方式是 将小球一个接一个地抛出,比较用这两种方式抛完小球后小车的最终速度()A 、第一种较大B 、第二种较大C 、两种一样大D 、不能确定3.如图6所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹 簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,以下说法中正确的选项是()A、两手同时放开后,系统总动量始终为零B、先放开左手,后放开右手,动量不守恒C、先放开左手,后放开右手,总动量向左D、无论何时放手,两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零C组碰撞问题4、(2017·福建理综·29(2))在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m、静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反、那么碰撞后B球的速度大小可能是________、(填选项前的字母)A、0.6vB、0.4vC、0.3vD、0.2v5、质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等、两者质量之比M/m可能为()A、2B、3C、4D、5图2图3 图4课时规范训练 (限时:60分钟)【一】选择题1、木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠 在墙壁上,在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图1所示, 当撤去外力后,以下说法中正确的选项是()A 、a 尚未离开墙壁前,a 和b 组成的系统动量守恒B 、a 尚未离开墙壁前,a 和b 组成的系统动量不守恒C 、a 离开墙壁后,a 和b 组成的系统动量守恒D 、a 离开墙壁后,a 和b 组成的系统动量不守恒2、如图2所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分 别站着人A 和B ,A 的质量为m A ,B 的质量为m B ,m A >m B .最初人和车都处于静止状态、现在,两人同时由静止开始相向而行,A 和 B 对地面的速度大小相等,那么车() A 、静止不动B 、左右往返运动 C 、向右运动D 、向左运动3、斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反、那么以下说法中正确的选项是()A 、爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B 、爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西C 、爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同D 、爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能 4、(2017·大纲全国·20)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩 擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图3所示、现给小物块一水平向右的初速 度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止、设碰撞都是弹性的,那么整个过程中,系统损失的动能为() A.12mv 2B.12mM m +M v 2C.12N μmgL D 、N μmgL5、A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上、已 知A 、B 两球质量分别为2m 和m .当用板挡住A 球而只释放B 球时,B 球被弹出落于距桌边距离为x 的水平地面上,如图4 所示、当用同样的程度压缩弹簧,取走A 左边的挡板,将A 、 B 同时释放,B 球的落地点距桌边的距离为()A.x 3B.3x C 、x D.63x6、质量都为m 的小球a 、b 、c 以相同的速度分别与另外三个质量都为M 的静止小球相碰后,a 球被反向弹回,b 球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c 球碰后静止,那么以下说法正确的选项是() A 、m 一定小于M B 、m 可能等于MC 、b 球与质量为M 的球组成的系统损失的动能最大D 、c 球与质量为M 的球组成的系统损失的动能最大图1图5 图6 图7图87、如图5所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定 有轻质弹簧,与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与 弹簧发生碰撞,A 、B 始终沿同一直线运动,那么A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是()A 、开始运动时B 、A 的速度等于v 时C 、B 的速度等于零时D 、A 和B 的速度相等时8、A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是5kg ·m/s ,B 球的动量是7kg ·m/s.当A 球追上B 球时发生碰撞,那么碰撞后A 、B 两球的动量可能值分别是()A 、6kg ·m/s,6kg ·m/sB 、3kg ·m/s,9kg ·m/sC 、-2kg ·m/s,14kg ·m/sD 、-5kg ·m/s,15kg ·m/s9、在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直 线,2、3小球静止并靠在一起,1球以速度v 0射向它们, 如图6所示、设碰撞中不损失机械能,那么碰后三个小球的速度可能是()A 、v 1=v 2=v 3=13v 0B 、v 1=0,v 2=v 3=12v 0 C 、v 1=0,v 2=v 3=12v 0D 、v 1=v 2=0,v 3=v 0 【二】非选择题10、(2017·课标·35(2))如图7,A 、B 、C 三个木块的质量均为m ,置于光滑的水平桌面上,B 、C 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连、将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连, 使弹簧不能伸展,以至于B 、C 可视为一个整体、现A 以初速度v 0沿B 、C 的连线方向 朝B 运动,与B 相碰并粘合在一起、以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C 与A 、B 分离、C 离开弹簧后的速度恰为v 0.求弹簧释放的势能、 11.如图8所示,光滑水平桌面上有长L =2m 的挡板C ,质量m C=5kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1kg ,m B =3 kg ,开始时三个物体都静止、在A 、B 间放有少量塑胶炸药, 爆炸后A 以6m/s 的速度水平向左运动,A 、B 中任意一块与挡板C 碰撞后,都粘在一 起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板C 碰撞后,C 的速度是多大; (2)A 、C 碰撞过程中损失的机械能、复习讲义基础再现 【一】基础导引(1)×(2)×(3)×(4)√ 【二】 基础导引C知识梳理1.不受外力所受外力的矢量和为零2.(2)m 1v 1′+m 2v 2′3.(1)零 【三】基础导引见解析解析假设A 和B 的碰撞是弹性碰撞,那么根据动量守恒和机械能守恒可以解得B 获得的最大速度为v max =2m 1m 1+m 2v =2mm +3m v =0.5v假设A 和B 的碰撞是完全非弹性碰撞,那么碰撞之后二者连在一起运动,B 获得最小的速度,根据动量守恒定律,知m 1v =(m 1+m 2)v minv min =mvm +3m =0.25vB 获得的速度v B 应满足:v min ≤v B ≤v max ,即0.25v ≤v B ≤0.5v . 可见,B 球的速度可以是0.4v ,不可能是 0、2v 和0.6v .知识梳理(2)守恒(3)不守恒 课堂探究 例14v 0跟踪训练1D 例2(1)12J(2)0跟踪训练295v 0 分组训练1、CD2.C3.ACD 4、A 5、AB课时规范训练1、BC2、D3、A4、BD5、D6、AC7、D8、BC9、D 10.13mv 211、(1)0(2)15J。
2019届高考物理二轮复习动量与能量观点的综合应用课件(38张)(全国通用)
时,圆形线圈中磁场随时间均匀变化,变化率为
������ ������
=
4 π
T/s ;稳定后
将开关拨向2,金属棒A被弹出,与金属棒B相碰,并在B棒刚出磁场时
A棒刚好运动到OO'处,最终A棒恰在PP'处停住。
考点一 考点二
考纲导引 备考定向
考点突破 互动探究
随堂演练 巩固检测
-17-
已知两根金属棒的质量均为0.02 kg、接入电路中的电阻均为0.1 Ω, 金属棒与金属导轨接触良好,其余电阻均不计,一切摩擦不计。问:
考纲导引 备考定向
考点突破 互动探究
随堂演练 巩固检测
-8-
当物体做非匀变速直线运动时,优先考虑动量定理和动能定理 (1)以ab棒为研究对象,受重力、弹力、摩擦力和安培力。 当ab沿导轨下滑x=6 m时,速度已达到稳定,所以合外力为零, 即:Mgsin 37°=BIL+μMgcos 37° 设稳定运动的速度为v,所以E=BLv 即:P=(������������21���+���2������������22)=12 W
过程,由能量守恒可知,
m1gh=12(m1+m2)v2+Q,代入数据解得:Q=340 J 由于 ab 和 cd 棒串联,所以产生的热量之比等于电阻之比,所以
Qab=������1���+���1������2Q=0.005.+005.15
×
4 30
J=310
J。
考纲导引 备考定向
考点突破 互动探究
从 ab 棒刚到 ef 处至两棒达共同速度过程,由动量守恒定律
得,m1v0=(m1+m2)v,即 0.2×2=(0.1+0.2)v,解得 v=43 m/s;
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第3讲 动量定理与动量守恒定律[真题再现]1.(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A .10 NB .102N C .103N D .104N解析 根据自由落体运动和动量定理有2gh =v 2(h 为25层楼的高度,约70 m),Ft =mv ,代入数据解得F ≈1×103N ,所以C 正确。
答案 C2.(多选)(2017·全国卷Ⅲ)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2-3-1所示,则图2-3-1A .t =1 s 时物块的速率为1 m/sB .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/sC .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/sD .t =4 s 时物块的速度为零解析 由动量定理可得:Ft =mv ,解得v =Ft m ,t =1 s 时物块的速率为v =Ft m =2×12 m/s=1 m/s ,故A 正确;t =2 s 时物块的动量大小p =Ft =2×2 kg·m/s=4 kg·m/s ,t =3 s 时物块的动量大小为p ′=(2×2-1×1)kg·m/s=3 kg·m/s,t =4 s 时物块的动量大小为p ″=(2×2-1×2) kg·m/s=2 kg·m/s,所以t =4 s 时物块的速度为1 m/s ,故B 正确,C 、D 错误。
答案 AB3.(2018·全国卷Ⅱ)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。
驾驶员发现其正前方停有汽车B ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B 。
两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图2-3-2所示,碰撞后B 车向前滑动了4.5 m ,A 车向前滑动了2.0 m 。
已知A 和B 的质量分别为2.0×103kg 和1.5×103kg ,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小g =10 m/s 2。
求图2-3-2(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。
解析(1)设B车的质量为m B,碰后加速度大小为a B。
根据牛顿第二定律有μm B g=m B a B①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。
设碰撞后瞬间B车速度的大小为v′B,碰撞后滑行的距离为s B。
由运动学公式有v′2B=2a B s B②联立①②式并利用题给数据得v′B=3.0 m/s③(2)设A车的质量为m A,碰后加速度大小为a A。
根据牛顿第二定律有μm A g=m A a A④设碰撞后瞬间A车速度的大小为v′A,碰撞后滑行的距离为s A。
由运动学公式有v′2A=2a A s A⑤设碰撞前的瞬间A车速度的大小为v A。
两车在碰撞过程中动量守恒,有m A v A=m A v′A+m B m′B⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得v A=4.3 m/s。
⑦答案(1)3.0 m/s (2)4.3 m/s4.(2017·天津卷)如图2-3-3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m A=2 kg、m B=1 kg。
初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。
现将B竖直向上再举高h=1.8 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g=10 m/s2,空气阻力不计。
求:图2-3-3(1)B从释放到细绳绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H。
解析 (1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有h =12gt 2①代入数据解得t =0.6 s②(2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ,有v B =gt ③由于绳子不可伸长,在绳子绷直瞬间,细绳张力远大于A 、B 的重力,所以重力可忽略,由动量定理得对A :F T ·Δt =m A v ④对B :F T ·Δt =-m B v -(-m B v B )⑤ 联立④⑤整理得m B v B =(m A +m B )v ⑥之后A 做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度,联立②③⑥式,代入数据解得v =2 m/s⑦(3)细绳绷直后,A 、B 一起运动,B 恰好可以和地面接触,说明此时A 、B 的速度为零,这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒,有12(m A +m B )v 2+m B gH =m A gH ⑧代入数据解得H =0.6 m 。
⑨答案 (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m[考情分析]考点一 动量定理的应用动量定理的理解1.公式Ft =p ′-p 是矢量式,左边是物体受到所有力的总冲量,而不是某一个力的冲量。
其中的F 是研究对象所受的包括重力在内所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是变力,如果合外力是变力,则F 是合外力在t 时间内的平均值。
2.动量定理说明的是合外力的冲量I 合和动量的变化量Δp 的关系,不仅I 合与Δp 大小相等,而且Δp 的方向与I 合的方向相同。
3.公式Ft =p ′-p 说明了两边的因果关系,即合力的冲量是动量变化的原因。
(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。
为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v 0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S );水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。
忽略空气阻力。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。
求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
[审题探究](1)水从喷口喷出后到达玩具底板前机械能是否守恒?(2)水与玩具持续作用,应用什么规律分析其作用前的速度?[解析] (1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV ① ΔV =v 0S Δt ②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt=ρv 0S ③(2)设玩具悬停时其底板相对于喷口的高度为h ,水从喷口喷出后到达玩具底板时的速度大小为v 。
对于Δt 时间内喷出的水,由机械能守恒得12(Δm )v 2+(Δm )gh =12(Δm )v 20④在h 高度处,Δt 时间内喷射到玩具底板的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp =(Δm )v ⑤设玩具对水的作用力的大小为F ,根据动量定理有F Δt =Δp ⑥由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F =Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h =v202g -M2g2ρ2v20S2。
[答案] (1)ρv 0S (2)v202g -M2g2ρ2v20S2【题组突破】1.(多选)在光滑的水平面上,原来静止的物体在水平力F 的作用下,经过时间t 、通过位移L 后,动量变为p 、动能变为E k ,以下说法正确的是A .在力F 的作用下,这个物体若是经过时间3t ,其动量将等于3pB .在力F 的作用下,这个物体若是经过位移3L ,其动量将等于3pC .在力F 的作用下,这个物体若是经过时间3t ,其动能将等于3E kD .在力F 的作用下,这个物体若是经过位移3L ,其动能将等于3E k解析 根据p =mv ,E k =12mv2联立解得p =2mEk根据动能定理Fs =12mv 2,位移变为原来的3倍,动能变为原来的3倍,根据p =2mEk ,动量变为原来的3倍,故B 错误,D 正确。
根据动量定理Ft =mv ,时间变为原来的3倍,动量变为原来的3倍,根据E k =p22m,知动能变为原来的9倍,故A 正确,C 错误。
答案 AD2.(2018·北京理综)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。
某滑道示意图如图2-3-4,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点。
质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s ,取重力加速度g =10 m/s 2。
图2-3-4(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量I 的大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小。
解析 (1)根据匀变速直线运动公式,有L =v2B -v2A2a=100 m(2)根据动量定理,有I =mv B -mv A =1 800 N·s(3)运动员经C 点时的受力分析如图所示根据动能定理,运动员在BC 段运动的过程中,有mgh =12mv 2C -12mv 2B根据牛顿第二定律,有F N -mg =mv2cR联立得F N =3 900 N 。
答案 (1)100 m (2)1 800 N·s (3)受力图见解析 3 900 N考点二 碰撞与动量守恒定律的应用1.弹性碰撞动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′2,机械能守恒:12m 1v 21+12m 2v 2=12m 1v ′21+12m 2v ′2。
2.完全非弹性碰撞动量守恒、末速度相同:m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ′,机械能损失最多:机械能的损失ΔE =(12m 1v 21+12m 2v 2)-12(m 1+m 2)v ′2。
3.非弹性碰撞动量守恒m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′2,机械能有损失:机械能的损失ΔE =(12m 1v 21+12m 2v 2)-(12m 1v ′21+12m 2v ′2)。
4.能量守恒定律的应用可以是多物体组成的系统,且相互作用的过程中可能比较复杂,应用动量守恒定律解题时,可以选择不同的系统,针对相互作用的不同阶段列式求解。
如图2-3-5所示,质量为m =245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M =0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4。
质量为m 0=5 g 的子弹以速度v 0=300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取10 m/s 2。
子弹射入后,求:图2-3-5(1)子弹与物块一起向右滑行的最大速度v 1。