高考物理二轮复习第一部分专题二能量与动量第1讲能量和动量观点在力学中的应用课件新人教版

在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套
着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始
下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用
力( )
A．一直不做功
B．一直做正功
C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心
A 光滑大圆环对小环只有弹力作用．弹力方向沿大圆环的 半径方向(下滑过程先背离圆心，后指向圆心)，与小环的速度方 向始终垂直，不做功．故选 A.
①式和题给数据得
Ek0＝4.0×108 J
②
设地面附近的重力加速度大小为 g。飞船进入大气层时的机
械能为
Eh＝12mv2h＋mgh
③
式中，vh 是飞船在高度 1.60×105 m 处的速度大小。由③式
和题给数据得
Eh≈2.4×1012 J
④
(2)飞船在高度 h′＝600 m 处的机械能为
Eh′＝12m(120.00vh)2＋mgh′
D．6.3×102 kg·m/s
A 由于喷气时间短，且不计重力和空气阻力，则火箭和燃 气组成的系统动量守恒．
燃气的动量 p1＝mv＝0.05×600 kg·m/s＝30 kg·m/s， 则火箭的动量 p2＝p1＝30 kg·m/s，选项 A 正确．
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 7.50×103 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)
3．(2017·全国卷Ⅰ)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(喷出过程
中重力和空气阻力可忽略)( )
A．30 kg·m/s
B．5.7×102 kg·m/s
C．6.0×102 kg·m/s
⑤
由功能原理得
W＝Eh′－Ek0
⑥
式中，W 是飞船从高度 600 处至着地前瞬间的过程中克
服阻力所做的功。由②⑤⑥式和题给数据得
W≈9.7×108 J
⑦
答案 (1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J
5．(2017·全国卷Ⅱ)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(s1<s0)处分别放置一个挡板和一 面小旗，如图所示．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动，冰球到 达挡板时的速度为 v1.重力加速度大小为 g.求
第一部分 专题突破 知能提升
专题二 能量和动量 第1讲 能量和动量观点在力学中的应用
卷ⅠT17：动能定理，牛顿第二定律 2015 卷ⅡT17：v－t、P－t 图象的理解及瞬时功率的理解
T21：系统机械能守恒 卷ⅠT25：动能定理和机械能守恒定律综合解决多过 程问题
卷ⅡT21：功、功率及动能定理 2016 T25：机械能守恒定律、能量守恒定律综合解决多过
2．(2017·全国卷Ⅲ)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.9mgl
1 B.6mgl
1 C.3mgl
1 D.2mgl
A 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＝－23mg·6l ＝－19 mgl，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．
(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．
解析 (1)设冰球的质量为 m，冰球与冰面之间的动摩擦因
数为 μ，由动能定理得
－μmgs0＝12mv21－12mv20
①
解得 μ＝v220－gsv0 21
②
(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达
小旗处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员
程问题
卷ⅢT24：机械能守恒定律、竖直面内圆周运动的临 界问题
卷ⅠT14：动量守恒定律 卷ⅠT24：机械能及功能关系 卷ⅡT17: 功能关系及机械能守恒定律 2017 卷ⅡT24：动能定理 卷ⅢT16 : 动能定理 卷ⅢT20 : 通过 F－t 图象考查动量定理
1．(2017·全国卷Ⅱ)如图，一光滑大圆环固定
的加速度大小分别为 a1 和 a2，所用的时间为 t.
由运动学公式得
v20－v21＝2a1s0
③
v0－v1＝a1t
④
s1＝12a2t2
⑤
联立③④⑤式得
a2＝s1v12＋s20 v02
⑥
答案 (1)v220－gsv0 21 (2)s1v12＋s02 v02
功、功率的计算及相关图象问题的分析 [解题方略]
1．功的计算 (1)功的定义式 W＝Flcos α 适宜求恒力做功． (2)变力做功的计算： ①用动能定理 W＝12mv22－12mv21求功 ②用 F－l 图象所围的面积求功
③用平均力求功(力与位移呈线性关系，如弹簧的弹力) ④利用 W＝Pt 求功 2．功率的计算 (1)P＝Wt ，适用于计算平均功率； (2)P＝Fvcos α，若 v 为瞬时速度，P 为瞬时功率；若 v 为 平均速度，P 为平均功率．
(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%.
解析 (1)飞船着地前瞬间的机械能为
Ek0＝12mv20k
①
式中，m 和 v0 分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由