高考物理最新教案-2018高考物理动量和能量 精品

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高考物理第一轮复习动量能量分析教案

高考物理第一轮复习动量能量分析教案

高考物理“动量和能量”复习建议“动量和能量”问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热点.弹性势能的应用性问题是高考的一个冷点,在备考时也需要我们去关注。

一、考试大纲均为Ⅱ级要求,是主干知识。

动量和能量的知识贯穿整个物理学,涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学”等,从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径,也是解决物理问题最重要的思维方法之一。

所以这部分是历年高考命题的重点和焦点。

常以压轴题形式出现,也是大家普遍感到棘手的难点。

全国2007试题考点列表通过以上分析我们会发现,专家命题十分重视对主干知识的考查,在命题时不避讳常规试题,尤其全国卷I 重点内容不怕重复,不怕有超纲嫌疑,注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。

25.动量.冲量.动量定理1.2004夏季高考理综上海卷 第II 卷大题 35小题6分考题: 35.在行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引直怕伤害,人们设计了安全带。

假定乘客质量为70 kg ,汽车车速为108 km/h(即30 m/s ),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s ,安全带对乘客的作用力大小约为A .400NB .600NC .800ND .1000N2、2006年理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)20.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v 。

在此过程中,A .地面对他的冲量为mv+mg Δt ,地面对他做的功为12mv 2 B .地面对他的冲量为mv+mg Δt ,地面对他做的功为零C .地面对他的冲量为mv ,地面对他做的功为12mv 2 D .地面对他的冲量为mv -mg Δt ,地面对他做的功为零3、2007年重庆理综物理17、为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm 。

高中物理教案动量

高中物理教案动量

高中物理教案动量
目标:
1. 理解动量的定义和计算公式;
2. 掌握动量守恒定律的理论和应用;
3. 能够通过实验验证动量守恒定律;
4. 能够应用动量守恒定律解决相关问题。

教学内容:
一、动量的概念和计算公式;
二、动量守恒定律的理论和应用;
三、动量守恒定律的实验验证;
四、动量守恒定律的应用案例。

教学过程:
一、导入(5分钟)
通过展示一个撞球的视频引入动量的概念,让学生了解动量的定义和重要性。

二、讲解动量的概念和计算公式(10分钟)
1. 解释动量的意义和计算方法;
2. 讲解动量的计算公式:动量 = 质量 x 速度。

三、讲解动量守恒定律(10分钟)
1. 探讨动量守恒定律的概念;
2. 说明动量守恒定律的重要性以及在自然界中的应用。

四、实验验证动量守恒定律(15分钟)
1. 设计一个简单的实验,通过撞球实验验证动量守恒定律;
2. 让学生观察并记录实验结果,验证动量守恒定律的正确性。

五、讨论动量守恒定律的应用案例(10分钟)
1. 分析实际生活中的动量守恒案例;
2. 提出问题让学生运用动量守恒定律解决。

六、总结(5分钟)
回顾本节课所学内容,强调动量的重要性和动量守恒定律的应用价值。

作业:
完成课后习题,巩固对动量的理解和动量守恒定律的应用。

扩展:
学生可以自行设计一个实验,验证动量守恒定律的另一种情况,加深对动量守恒定律的理解和掌握。

2018届高考物理二轮复习 板块一 专题二 能量与动量 2-1 功 功率 动能定理教案

2018届高考物理二轮复习 板块一 专题二 能量与动量 2-1 功 功率 动能定理教案

(1)未拉 A 时,C 受到 B 作用力的大小 F; (2)动摩擦因数的最小值 μmin; (3)A 移动的整个过程中,拉力做的功 W. [思路点拨] 由圆柱 C 一开始受力平衡可得出力 F 的大 小.动摩擦因数最小时,B 受 C 压力的水平分力最大.拉力为变 力,可根据动能定理求解拉力做的功.
[解析] (1)C 受力平衡,有 2Fcos30°=mg
有12m1v2C=12m1v2D+m1g56R+56Rcosθ⑭ P 由 E 点运动到 C 点的过程中,由动能定理有
Ep-m1g(x+5R)sinθ-μm1g(x+5R)cosθ=12m1v2C⑮
联立⑦⑧⑬⑭⑮式得 m1=13m
[答案]
(1)2 gR
12 (2) 5 mgR
3 (3)5 5gR
(3)对动能定理的理解 ①动能定理中所说的“外力”,是指物体受到的所有力,包 括重力. ②对“总功”的两种理解 各外力做功的代数和:W=W1+W2+…; 合外力的功:W=F 合 lcosθ(力均为恒力). ③对“位移和速度”的理解:必须是相对于同一个惯性参考 系,一般以地面为参考系. ④动能定理表达式是一个标量式,不能在某个方向上应用动 能定理.


专题突破复习



能量与动量

第一讲
功 功率 动能定理
知识网络构建
结网建体 把脉考向
[知识建构]
[高考调研]
1.考查方向预测:①重力、摩擦 力、静电力和洛伦兹力的做功特 点和求解.②与功、功率相关的 分析与计算.③动能定理和动力 学方法的综合应用.④动能定理 在电磁学中的应用. 2.常用的思想方法:①化曲为直 的思想方法.②微元法.③合力 功的求法.④变力功的求法.

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:高中物理的主线:能量

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:高中物理的主线:能量

本讲讲解高中物理的主线:能量。

本讲内容是高考要求熟练掌握的解题方法,同时也是高中物理解决问题的基本方法之一,从能量角度分析解决问题有一种居高临下的感觉,同时符合自然界的守恒定律。

从能量的观点解决问题尤其要分清系统有几种形式的能量参与转化,哪些能量增加,哪些能量减少,然后利用能量守恒定律知增减相等。

1. 约定物理中的能量的增加量(变化量)为末态减初态,ΔE增=E2-E1物理中的能量的减少量为初态减末态,ΔE减=E1-E22. 解题步骤(1)分清有多少形式的能[如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等]在变化;(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式;(3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增。

3. 主线功是能量转化的量度,不同力所做的功对应不同能量的转化,下面是高中阶段主要的功能关系例题1 如图所示,A 物体放在B 物体的左侧,用水平恒力F 将A 拉至B 的右端,第一次B 固定在地面上,F 做功为W 1,产生热量Q 1。

第二次让B 在光滑地面上自由滑动,F 做功为W 2,产生热量为Q 2,则应有( )A. W 1<W 2,Q 1=Q 2B. W 1=W 2,Q 1=Q 2C. W 1<W 2,Q 1<Q 2D. W 1=W 2,Q 1<Q 2解析:当B 固定时,W 1=FL ,Q 1=F f L =μmg ;当B 不固定时,物体A 、B 的位移关系为x A -x B =L ,W 2=Fx A =F (L +x B )>W 1;对A 应用动能定理:(F -F f )x A =ΔA k E对B 应用动能定理:F f x B =ΔBk E两式相加得:Fx A -F f x A +F f x B =ΔA k E +ΔE k所以Q 2=Fx A -ΔA k E -ΔB k E =F f (x A -x B )=F f L =Q 1 答案:A点拨:同学们可以试着用图象法来解决这个问题。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高二物理:巧解动量与能量综合问题

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高二物理:巧解动量与能量综合问题

例题1如图,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑()A. 在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B. 在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力始终不做功C. 被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D. 被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h 处解析:小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒;当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,故A 错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B 错误;因两物体之后不受外力,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球反弹后也会做匀速运动,故C 正确;因两物体具有相同的向左的速度,故两物体不会相遇,小球更不可能到达顶部;故D 错误。

答案:C例题2 如图所示,小车M 由光滑的弧形段AB 和粗糙的水平段BC 组成,静止在光滑水平面上。

当小车固定时,从A 点由静止滑下的物块m 到C 点恰好停止。

如果小车不固定,物块m 仍从A 点静止滑下( )A. 还是滑到C 点停住B. 滑到BC 间某处停住C. 会冲出C 点落到车外D. 上述三种情况都有可能解析:小车固定时恰能滑到C 点,机械能会全部转化为内能;当小车不固定时,由动量守恒知,小车与物体的最终速度都为零,故机械能全部转化为内能,即两过程都有Mgh A =BC f L F 因此两次滑过的路程相等,所以A 对,B 、C 、D 错。

答案:A例题3 如图所示,固定在地面上的光滑轨道AB 、CD ,均是半径为R 的14圆弧。

一质量为m 、上表面长也为R 的小车静止在光滑水平面EF 上,小车上表面与轨道AB 、CD 的末端B 、C 相切。

一质量为m 的物体(大小不计)从轨道AB 的A 点由静止下滑,由末端B 滑上小车,小车在摩擦力的作用下向右运动。

2018届高考物理二轮专题复习文档:专题二 能量与动量含解析

2018届高考物理二轮专题复习文档:专题二 能量与动量含解析

专题二 能量与动量 第一讲功和功率__动能定理1.[考查功的大小计算] 如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。

现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。

力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。

2.[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示,某质点运动的v -t 图像为正弦曲线。

从图像可以判断( )A .质点做曲线运动B .在t 1时刻,合外力的功率最大C .在t 2~t 3时间内,合外力做负功D .在0~t 1和t 2~t 3时间内,合外力的平均功率相等解析:选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动,选项A 错误;在t 1时刻,加速度为零,合外力为零,合外力功率的大小为零,选项B 错误;由题图可知,在t 2~t 3时间内,物体的速度增大,动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,故C 错误;在0~t 1和t 2~t 3时间内,动能的变化量相同,故合外力的功相等,则合外力的平均功率相等,选项D 正确。

3.[考查机车的启动与牵引问题][多选]我国高铁技术处于世界领先水平。

和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。

假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。

某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析:选BD 启动时,乘客的加速度向前,车厢对人的作用力方向向前,与车运动的方向相同,选项A 错误。

(新课标)2018版高考物理一轮复习第五章机械能专题六动力学和能量观点的综合应用教案

(新课标)2018版高考物理一轮复习第五章机械能专题六动力学和能量观点的综合应用教案

专题六 动力学和能量观点的综合应用突破应用动力学和能量观点分析多过程问题力学综合题中多过程问题的分析思路:(1)对力学综合题中的多过程问题,关键是抓住物理情境中出现的运动状态与运动过程,将物理过程分解成几个简单的子过程.(2)找出各阶段是由什么物理量联系起来的,然后对于每一个子过程分别进行受力分析、过程分析和能量分析,选择合适的规律列出相应的方程求解.[典例1] (2016·新课标全国卷Ⅰ)如图所示,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态.直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出).随后P 沿轨道被弹回,最高到达F 点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=14,重力加速度大小为g .(取sin 37°=35,cos 37°=45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小; (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能;(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后,恰好通过G 点.G 点在C 点左下方,与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.[解题指导] 第(1)问,求P 从C 第一次运动到B 点时速度的大小,有两种方法,可以用动能定理或牛顿运动定律及运动学公式计算.第(2)问,求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能,先根据从C 到E 再到F 的过程,由动能定理求出B 、E 之间的距离;再根据从C 到E 的过程,由动能定理或能量守恒定律求弹性势能.第(3)问,先逆向推理,从D 到G 过程,根据平抛运动的分解求出D 点的速度.再分析由E 到D 过程,由动能定理求出质量.[解析] (1)根据题意知,B 、C 之间的距离为l =7R -2R ① 设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得mgl sin θ-μmgl cos θ=12mv 2B ②式中θ=37°联立①②式并由题给条件得v B =2gR . ③(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有mgx sin θ-μmgx cos θ-E p =0-12mv 2B ④ E 、F 之间的距离为l 1=4R -2R +x ⑤P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有 E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0 ⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R ⑦E p =125mgR . ⑧(3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1=72R -56R sin θ ⑨ y 1=R +56R +56R cos θ ⑩式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实. 设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1=12gt 2 ⑪ x 1=v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D =355gR ⑬设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒,有 12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫56R +56R cos θ ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中,同理,由动能定理有 E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=12m 1v 2C ⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1=13m . ⑯[答案] (1)2gR (2)125mgR (3)355gR 13m[变式1] (2017·四川乐山模拟)如图甲所示,在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端,一质量m =1 kg 的滑块压缩着一轻弹簧且锁定,但它们并不相连,滑块可视为质点.t =0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的v ­t 图象如图乙所示,其中Oab 段为曲线,bc 段为直线,在t 1=0.1 s 时滑块已上滑s =0.2 m 的距离(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:甲 乙(1)滑块离开弹簧后在图中bc 段对应的加速度a 及动摩擦因数μ的大小; (2)t 2=0.3 s 和t 3=0.4 s 时滑块的速度v 1、v 2的大小; (3)弹簧锁定时具有的弹性势能E p .答案:(1)10 m/s 20.5 (2)0 0.2 m/s (3)4 J 解析:(1)在bc 段做匀减速运动,加速度为a =Δv Δt=10 m/s 2根据牛顿第二定律得mg sin 37°+μmg cos 37°=ma解得μ=0.5.(2)设t 1=0.1 s 时速度大小为v 0,根据速度时间公式得t 2=0.3 s 时的速度大小v 1=v 0-a (t 2-t 1)=0在t 2之后开始下滑,下滑时由牛顿第二定律得mg sin 37°-μmg cos 37°=ma ′解得a ′=2 m/s 2从t 2到t 3做初速度为零的加速运动,t 3时刻的速度大小为v 3=a ′(t 3-t 2)=0.2 m/s.(3)从0到t 1时间内,由能量守恒定律得E p =mgs sin 37°+μmgs cos 37°+12mv 2b解得E p =4 J. 突破应用动力学和能量观点分析传送带、滑块—木板模型1.方法技巧传送带、滑块—木板的问题是和实际联系较紧密且较难的物理模型,是高中阶段必须掌握的重要内容.解决此类问题的关键是对物体进行动态分析和终态推断,灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本质、特征,列方程联立求解.2.解题模板考向1 传送带模型分析[典例2] 如图所示,一质量为m =1 kg 的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端与水平传送带相接,传送带以v =2 m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑),现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为E p =4.5 J ,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带足够长,取g =10 m/s 2.求:(1)滑块第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间; (2)滑块第一次滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.[解题指导] (1)分清运动过程:首先是弹开过程,使滑块获得一速度;然后滑上传送带减速滑行,直到速度减为零;最后反向加速.(2)由于本题数据都为数值,所以需要一边计算一边判断. (3)计算摩擦生热的重点是计算相对位移,根据Q =f ·x 相对求解.[解析] (1)释放滑块的过程中机械能守恒,设滑块滑上传送带的速度为v 1,则E p =12mv 21,得v 1=3 m/s滑块在传送带上运动的加速度的大小a =μg =2 m/s 2滑块向左运动的时间t 1=v 1a=1.5 s向左运动的最大位移x 1=v 212a =2.25 m向右匀加速运动的位移x 2=v 22a=1 mx 1>x 2,所以滑块在向右运动的过程中先向右匀加速运动,再同传送带一起向右匀速运动向右匀加速运动的时间t 2=v a=1 s向右匀速运动的时间为t 3=x 1-x 2v=0.625 s 所以t =t 1+t 2+t 3=3.125 s.(2)滑块在传送带上向左运动x 1的位移时,传送带向右运动的位移为x 1′=vt 1=3 m 则Δx 1=x 1′+x 1=5.25 m滑块向右运动x 2时,传送带向右运动的位移为x 2′=vt 2=2 m 则Δx 2=x 2′-x 2=1 m Δx =Δx 1+Δx 2=6.25 m则产生的热量为Q =μmg ·Δx =12.5 J. [答案] (1)3.125 s (2)12.5 J 考向2 滑块—木板模型分析[典例3] 10个同样长度的木块放在水平地面上,每个木块的质量m =0.5 kg 、长度L =0.6 m ,它们与地面之间的动摩擦因数μ1=0.1,在左方第一个木块上放一质量M =1 kg 的小铅块(视为质点),它与木块间的动摩擦因数μ2=0.25.现给铅块一向右的初速度v 0=5 m/s ,使其在木块上滑行.取g =10 m/s 2,求:(1)开始带动木块运动时铅块的速度; (2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量; (3)铅块运动的总时间.[解题指导] (1)铅块对木块的摩擦力是带动木块的动力,当该力大于木块受到地面的摩擦力时,木块开始运动.(2)判断铅块能否与某个木块共速,确定相对滑动的距离.(3)若铅块能与木块共速,则总时间等于木块不动时铅块的运动时间、一起运动到共速的时间与一起减速到零的时间之和.[解析] (1)设铅块可以带动n 个木块移动,以这n 个木块为研究对象,铅块施加的摩擦力应大于地面施加的摩擦力,即μ2Mg >μ1(M +mn )g解得n <3,取n =2,此时铅块已滑过8个木块 根据动能定理有:12Mv 20-12Mv 2=μ2Mg ×8L代入数据得,刚滑上木块9时铅块的速度:v =1 m/s. (2)对铅块M :a 2=μ2g =2.5 m/s 2v 2=v -a 2t 2对最后两块木块9和10有:a 1=μ2Mg -μ1 M +2m )g 2m=0.5 m/s 2v 1=a 1t 2令v 1=v 2,故它们获得共同速度所需时间:t 2=v a 1+a 2=13s铅块的位移:x 2=vt 2-12a 2t 22木块的位移:x 1=12a 1t 22铅块相对木块的位移:Δx =x 2-x 1=16 m<L所以铅块与木块间因摩擦产生的总热量:Q =μ2Mg (8L +Δx )≈12.42 J.(3)由(2)问知,铅块与木块的共同速度为v 1=a 1t 2=16m/s铅块、木块一起做匀减速运动的时间:t 3=v 1μ1g =16s 铅块在前8个木块上运动的时间:t 1=v 0-vμ2g=1.6 s 所以铅块运动的总时间:t =t 1+t 2+t 3=2.1 s. [答案] (1)1 m/s (2)12.42 J (3)2.1 s处理滑块—木板模型问题的分析方法(1)动力学分析:分别对滑块和木板进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自的加速度;从放上滑块到二者速度相等,所用时间相等,由t =Δv 2a 2=Δv 1a 1可求出共同速度v 和所用时间t ,然后由位移公式可分别求出二者的位移.(2)功和能分析:对滑块和木板分别运用动能定理,或者对系统运用能量守恒定律,要注意区分三个位移:①求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x 滑; ②求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x 板; ③求摩擦生热时用相对滑动的位移x 相.1.[多过程问题的应用]如图所示,半径R =1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C 为轨道的最低点.C 点右侧的水平路面上紧挨C 点放置一木板,木板质量M =1 kg ,上表面与C 点等高.质量m =1kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0=1.2 m/s 的速度水平抛出,恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道.已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与路面间的动摩擦因数μ2=0.05,取g =10 m/s 2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)试求:(1)物块经过B 端时速度的大小;(2)物块经过轨道上的C 点时对轨道的压力大小;(3)若木板足够长,请问从开始平抛至最终木板、物块都静止,整个过程产生的热量是多少?答案:(1)2 m/s (2)46 N (3)18 J 解析:(1)v B =v 0sin θ=2 m/s.(2)物体从B 到C 应用动能定理,有mg (R +R sin θ)=12mv 2C -12mv 2B解得v C =6 m/s在C 点:F -mg =mv 2CR解得F =46 N由牛顿第三定律知物体经过圆弧轨道上的C 点时对轨道的压力为46 N.(3)物块从A 到C 过程中无能量损失,所以整个过程产生的热量就是从C 到最终木板、物块都静止这一过程中产生的热量,即应用能量守恒定律得Q =12mv 2C =18 J.2.[能量守恒定律的应用]如图所示,一物体质量m =2 kg ,从倾角θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3 m/s 下滑,A 点距弹簧上端B 的距离AB =4 m.当物体到达B 点后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC =0.2 m ,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D 点,D 点距A 点的距离AD =3 m ,挡板及弹簧质量不计,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)弹簧的最大弹性势能E pm . 答案:(1)0.52 (2)24.5 J解析:(1)物体从开始位置A 点到最后D 点的过程中,弹性势能没有发生变化,动能和重力势能减少,机械能的减少量为ΔE =ΔE k +ΔE p =12mv 20+mgl AD sin 37°①物体克服摩擦力产生的热量为Q =F f x ②其中x 为物体的路程,即x =5.4 m ③F f =μmg cos 37°④由能量守恒定律可得ΔE =Q ⑤ 由①②③④⑤式解得μ=0.52. (2)由A 到C 的过程中,动能减少 ΔE k ′=12mv 20⑥重力势能减少ΔE p ′=mgl AC sin 37°⑦ 摩擦生热Q ′=F f l AC =μmg cos 37°l AC ⑧ 由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 ΔE pm =ΔE k ′+ΔE p ′-Q ′⑨ 联立⑥⑦⑧⑨式解得ΔE pm =24.5 J.3.[倾斜传送带模型]如图所示,与水平面夹角为θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A 点与上端B 点间的距离为L =4 m ,传送带以恒定的速率v =2 m/s 向上运动.现将一质量为1 kg 的物体无初速度地放于A 处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32,取g =10 m/s 2,求:(1)物体从A 运动到B 共需多长时间? (2)电动机因传送该物体多消耗的电能. 答案:(1)2.4 s (2)28 J解析:(1)物体无初速度地放在A 处后,因mg sin θ<μmg cos θ,故物体斜向上做匀加速直线运动加速度a =μmg cos θ-mg sin θm=2.5 m/s 2物体达到与传送带同速所需的时间t 1=v a=0.8 st 1时间内物体的位移L 1=v2t 1=0.8 m之后物体以速度v 1做匀速运动,运动的时间t 2=L -L 1v=1.6 s 物体运动的总时间t =t 1+t 2=2.4 s.(2)前0.8 s 内物体相对传送带的位移为ΔL =vt 1-L 1=0.8 m 因摩擦而产生的热量Q =μmg cos θ·ΔL =6 JE 电=E k +E p +Q =12mv 2+mgL sin θ+Q =28 J.。

高中优秀教案高考教案 高三物理教案 2018年高考教案

高中优秀教案高考教案 高三物理教案 2018年高考教案

高考教案高三物理教案 2018年高考教案教学目标理解参考系、质点、位移的概念,熟悉在哪些状况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动.在讨论物理问题过程中会构建物理模型,再现物理情景,把握位移和路程、时间与时刻的区分及联系.重点:对概念的理解难点:位移和路程、时间与时刻的区分及联系.学问梳理要点一、质点要点:1.提出问题"嫦娥一号'卫星为立方体,两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1m,重2350 kg,近观相当浩大,但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小,出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点,科学工作者在讨论其运行位置、飞行速度和轨道等问题时,有没有必要考虑其大小和外形?(没有必要)实际讨论中会实行一种怎样的科学模型呢?(质点)2.质点①定义:用来代替物体的有质量的点.②物体看成质点的条件:物体的大小、外形对所讨论问题的影响可以忽视不计时,可视物体为质点.如:地球很大,但地球绕太阳公转时,地球的大小就变成次要因素,我们完全可以把地球当作质点看待.当然,在讨论地球自转时,就不能把地球看成质点了.讨论火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但讨论火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了.当讨论的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动状况都相同时,可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动,讨论其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当讨论其微小特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对讨论问题的影响忽视时,物体也可视为质点.此外物体的大小不是推断物体能否作为质点的依据.③质点是一个抱负模型,要区分于几何学中的点.3.质点的物理意义实际存在的物体都有肯定的外形和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和讨论质点的意义何在?质点是一个抱负的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了讨论问题的便利而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽视了次要因素,使所讨论的复杂问题得到了简化.在物理学的讨论中,"抱负模型'的建立,具有非常重要的意义.引入"抱负模型',可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,在现实世界中,有很多实际的事物与这种"抱负模型'非常接近,在肯定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作"抱负模型'来处理,即可以将讨论"抱负模型'的结果挺直地应用于实际事物.例如:在讨论地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的外形、大小可以忽视不计,在这种状况下,就可以挺直把地球当作一个"质点'来处理.要点二、参考系要点:1.提出问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时,常有"看山恰似走来迎'的感觉,而变换一下目光,又感到"认真看山山不动',同是那一座山,为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?平常我们认为坐在屋子里的人是不动的,而毛泽东却有诗日:"坐地日行八万里',这又是怎么回事呢?其实,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体来作参考.2.参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为规范的另外的某个物体叫参考系.②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性.一个物体是否运动,怎样运动,打算于它相对于所选的参考系的位置是否改变、怎样改变.同一物体,选取不同的参考系,其运动状况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的缘由."看山恰似走来迎'是以船为参考系,"认真看山山不动'是以河岸为参考系."坐地日行八万里'是以地心为参考系,由于人随地球自转,而地球周长约八万里.③参考系的选择是任意的,但应以观测便利和使运动的描述尽可能简洁为原则.讨论地面上物体的运动时,常选地面为参考系.要点三、坐标系要点:1.提出问题对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应当怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系.2.坐标系要精准地描述物体的位置及位置改变需要建立坐标系.①假如物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系.②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x=2m;(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;(C)中P点位置坐标为x=2m,y=3m,z=0m.要点四、时刻和时间间隔要点:1.提出问题生活中常常用到"时间'一词,如:火车到站时间是12时45分,开出时间是12时50分,在本站停留时间是5分钟,前两句话中的"时间'与第三句话中的"时间'的含义是否相同,如何区分?平常所说的"时间',有时指时刻,有时指时间间隔,如前述三句话中前两个"时间'都是指时刻,第三个"时间'指时间间隔.特殊留意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻.在物理中两者物理意义不同,必需严格区分,物理学中说的时间指的是时间间隔.2.时间轴上的表示在时间轴上,时刻表示一个点,进度表示一段线段如图所示,0~3表示3s的时间,即前3s;2~3表示第3s,是1s的时间.不管是前3s,还是第3s,都是指时间."7'所对应的刻度线记为7s末,也为8s初,是时刻.【留意】ns末、ns初是指时刻,第ns内是指1s的时间,第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻.3.时刻与时间的区分与联系时刻时间区分①时刻指一瞬时,对应于物体所处的位置②在时间轴上用一个点表示③只有先与后、早与迟的区分,没有长短之分①时间指两时刻之间的间隔,对应于物体的一段路程或位移②在时间轴上,用一段线段表示③只有长短之分,无先后、迟早的区分联系①两个时刻的间隔即为时间,即△t=t2-t1②时间轴上的两个点无限靠近时,它们间的时间间隔就会趋近于零,时间间隔就趋近于时刻了③时间间隔能够展现物体运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示物体运动的一个瞬间,好比是一张照片,即由一个一个连续的照片可以组成录像,一系列连续时刻的积累便构成时间3.时刻与时间的区分与联系4.时间的测量时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是s、min、h.生活中用各种钟表来计时,试验室里和运动场上常用停表来测量时间,若要比较精确地讨论物体的运动状况,有时需要测量和记录很短的时间,学校的试验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.要点五、路程和位移要点:1.提出问题登泰山时从山门处到中天门,可以坐车沿盘山大路上去,也可以通过索道坐缆车上去,还可以沿山间小路爬上去,三种登山的路径不同,游客体会到的登山乐趣也不同,但他们的位置改变却是相同的,可见物体运动的路径与其位置改变并不是一回事.2.路程:质点的实际运动路径的长度,路程只有大小,其单位就是长度的单位.3.位移:从初位置到末位置的有向线段.线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向.4.位移与路程的区分和联系①位移是描述质点位置改变的物理量,既有大小又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母"x'表示,它是一个与路径无关,仅由初、末位置打算的物理量.②路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向.路程的大小与质点的运动路径有关,但它不能描述质点位置的改变.例如,质点环绕一周又回到动身点时,它的路程不为零,但其位置没有转变,因而其位移为零.③由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移不行能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,否则,路程总是大于位移的大小.在任何状况下,路程都不行能小于位移的大小.④在规定正方向的状况下,与正方向相同的位移取正值,与正方向相反的位移取负值,位移的正负不表示大小,仅表示方向,比较两个位移大小时,只比较两个位移的肯定值.位移与路程的区分与联系可列表如下:MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0顶目位移路程区分定义物体空间位置改变的大小和方向物体运动轨迹的长度方向性(1)是矢量,有大小和方向(2)由起始位置到末位置的方向为位移的方向(3)这一矢量线段的长为位移的大小(24)遵循平行四边形定则(第三章学习)(1)是标量,只有大小,没有方向(2)物体运动轨迹的长度,即为路程的大小(3)遵从算术法则图示(曲线运动)物体由A点到B点有向线段的大小和方向表示质点的位移物体由A点运动到B点,弧AB轨迹的长度即为质点的路程联系都是长度单位,国际单位都是米(m)都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等要点六、标量和矢量的区分要点:1.标量:只有大小没有方向的量.如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则.2.矢量:有大小也有方向,求和运算遵循平行四边形定则的量.如:力、速度等.运算法则和标量不同,我们在以后会学习到.3.对矢量概念的理解:①矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.②同始终线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同始终线上的矢量运算可简化为代数运算.③矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较事实上是矢量肯定值的比较.如前一段时间位移为2m,后一段时间位移为-3m,则后一段时间物体的位移大.要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系要点:假如物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,假如是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标.如图所示,一个物体从A运动到B,假如A、B两位置坐标分别为xA和xB,那么质点的位移△x=xB-xA.若初位置xA=5m,末位置xB=-2m,质点位移△x=xB-xA =-2m-5m=-7m,负号表示位移的方向由A点指向B点,与x轴正方向相反.【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1、做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A.绕太阳公转的地球?B.?从北京往上海运动的火车C.?旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【答案】A、B【解析】讨论地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽视,此时的火车可以看做质点,所以B正确;讨论旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【总结升华】依据质点的定义,能否将问题看做质点,关键是物体自身因素对我们讨论问题的影响,物体的大小不是推断物体可否视为质点的重要依据.【变式】如在讨论下述问题中,能够把讨论对象当作质点的是()A.讨论某同学骑车由学校回家的速度B.对这名同学骑车姿态进行生理学分析C.讨论火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.讨论火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.讨论地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.讨论地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的改变、昼夜长短的改变G.一枚硬币用力上抛,猜想它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【答案】 ACE类型二、关于参考系的理解例2、如图是体育摄影中"追拍法'的胜利之作,摄影师眼中清楚的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地 B.太阳 C.滑板运动员 D.步行的人【答案】C【解析】摄影师眼中清楚的滑板运动员是静止的,明显是选择滑板运动员为参考系。

高中物理《动量和能量的综合应用》教案

高中物理《动量和能量的综合应用》教案

动量和能量的综合应用一. 教学内容:动量和能量的综合应用二. 重点、难点:1. 重点:分过程及状态使用动量守恒和能量规律2. 难点:动量和能量的综合应用【典型例题】[例1](1)如图,木块B 与水平桌面的接触是光滑的,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(质量不可忽略)合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量是否守恒。

(2)上述情况中动量不守恒而机械能守恒的是( )A. 子弹进入物块B 的过程B. 物块B 带着子弹向左运动,直到弹簧压缩量达最大的过程C. 弹簧推挤带着子弹的物块B 向右移动,直到弹簧恢复原长的过程D. 带着子弹的物块B 因惯性继续向右移动,直到弹簧伸长量达最大的过程答案:(1)不守恒;(2)BCD解析:以子弹、弹簧、木块为研究对象,分析受力。

在水平方向,弹簧被压缩是因为受到外力,所以系统水平方向动量不守恒。

由于子弹射入木块过程,发生剧烈的摩擦,有摩擦力做功,系统机械能减少,也不守恒。

[例2] 在光滑水平面上有A 、B 两球,其动量大小分别为10kg ·m/s 与15kg ·m/s ,方向均为向东,A 球在B 球后,当A 球追上B 球后,两球相碰,则相碰以后,A 、B 两球的动量可能分别为( )A. 10kg ·m/s ,15kg ·m/sB. 8kg ·m/s ,17kg ·m/sC. 12kg ·m/s ,13kg ·m/sD. -10kg ·m/s ,35kg ·m/s答案:B解析:① A 与B 相碰时,B 应做加速,故p B ′>p B ,即B 的动量应变大,故A 、C 不对,因A 、C 两项中的动量都不大于p B =15kg ·m/s 。

② A 、B 相碰时,动能不会增加,而D 选项碰后E k ′=BA B A m m m m 2152102352012222+>+ 故不合理。

(新课标)2018版高考物理一轮复习第十一章动量近代物理初步第2讲动量守恒定律及其应用教案

(新课标)2018版高考物理一轮复习第十一章动量近代物理初步第2讲动量守恒定律及其应用教案

第2讲动量守恒定律及其应用知识点一系统内力和外力1.系统:相互作用的组成的一个整体.2.内力:系统物体间的相互作用力.3.外力:系统的物体对系统的物体的作用力.答案:1.两个或多个物体 2.内部 3.以外以内知识点二动量守恒定律1.内容:如果一个系统,或者为0,这个系统的总动量.2.成立条件(具备下列条件之一)(1)系统.(2)系统所受外力的矢量和为.3.表达式(1)p=p′含义:系统相互作用前总动量p等于总动量p′.(2)Δp1=-Δp2含义:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量、.(3)Δp=0含义:系统为零.(4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′含义:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量之和等于.答案:1.不受外力所受外力的矢量和保持不变 2.(1)不受外力(2)0 3.(1)相互作用后(2)大小相等方向相反(3)总动量增量(4)作用后的动量之和(1)只要系统内存在摩擦力,系统的动量就不可能守恒. ( )(2)只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒.( )(3)只要系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒.( )(4)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒.( )(5)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一定相同.( )答案:(1) (2) (3) (4) (5)考点对动量守恒条件的理解1.系统不受外力或系统所受外力的合力为零.2.系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小很多.3.系统所受外力的合力虽不为零,但系统在某一个方向上不受外力或受到的合外力为零,则系统在该方向上的动量守恒.[典例1] (多选)如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C 上,A、B间有一根被压缩的弹簧,水平地面光滑.当弹簧突然释放后,则( )A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒[解析] 要判断A、B组成的系统动量是否守恒,要先分析A、B组成的系统受到的合外力与A、B之间相互作用的内力,看合外力之和是否为零,或者内力是否远远大于合外力.[答案] BCD[变式1] (2017·江苏苏北调研)如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推木箱.关于上述过程,下列说法中正确的是( )A.男孩与木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同答案:C 解析:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为0,那么这个系统的总动量保持不变.选项A中,男孩与木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用;选项B中,小车与木箱组成的系统受到人对系统的力的作用;动量、动量的改变量均为矢量,选项D中,木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反.故选C.判断系统的动量是否守恒时,要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零.因此,要分清系统中的物体所受的力哪些是内力,哪些是外力.在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关.考点对动量守恒定律的理解和应用1.矢量性:动量守恒方程是一个矢量方程.对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的情况,应选取统一的正方向.凡是与选取正方向相同的动量为正,相反为负.若方向未知,可设为与正方向相同列动量守恒方程,通过解得的结果的正负,判定未知量的方向.2.瞬时性:动量是一个瞬时量,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定.列方程m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′2时,等号左侧是作用前(或某一时刻)各物体的动量和,等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和.不同时刻的动量不能相加.3.相对性:由于动量大小与参考系的选取有关,所以应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度.一般以地面为参考系.4.系统性:研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统,而不是其中的一个物体.5.普适性:它不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统.考向1 动量守恒定律的基本应用[典例2] 人和冰车的总质量为m 总,另有一质量为m 的木球,m 总∶m =31∶2,人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v (相对于地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方的固定挡板,不计一切摩擦.设球与挡板碰撞时无机械能损失,人接住球后再以同样的速度v (相对于地面)将球沿冰面向正前方推向挡板,求人推多少次后才不再能接到球.[解析] 人在接球和推球的过程中均满足动量守恒的条件,以推球的方向为正方向 第一次推球,0=mv -m 总v 1,v 1=mvm 总(人后退速度) 球碰挡板后速度变为-v ,又被以v 1后退的人接到 -m 总v 1-mv =-(m 总+m )v ′1 人接球后后退速度为v ′1=2mvm 总+m第二次推球,-(m 总+m )v ′1=mv -m 总v 2v 2=3mv m 总第二次接球,-m 总v 2-mv =-(m 总+m )v ′2 人第二次接球后后退速度v ′2=4mvm 总+m第三次推球,-(m 总+m )v ′2=mv -m 总v 3v 3=5mv m 总第三次接球,-m 总v 3-mv =-(m 总+m )v ′3 人第三次接球后后退速度v ′3=6mvm 总+m综上所述,人第n 次推球后,后退速度为v n =(2n -1)mvm 总,球碰挡板后又以此速度滑向人,若人不再能接球,必须有v n ≥v ,即(2n -1)mv m 总≥v得出n ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 总m 2,即n ≥12⎝⎛⎭⎪⎫1+312=8.25所以人推9次后将不再接到球. [答案] 9次考向2 应用动量守恒定律解决人船模型问题[典例3] 如图所示,物体A 和B 质量分别为m 2和m 1,其水平直角边长分别为a 和b .A 、B 之间存在摩擦,B 与水平地面无摩擦.可视为质点的m 2与地面间的高度差为h ,当A 由B 顶端从静止开始滑到B 的底端时.(1)B 的水平位移是多少?(2)m 2滑到斜面底端时速度为v 2,此时m 1的速度为v 1.则在m 2下滑过程中,m 2损失的机械能为多少?[解析] (1)设向右为正方向,下滑过程中A 的速度为-v 2,B 的速度为v 1,对A 和B 组成的系统,水平方向上不受任何外力,故水平方向的动量守恒,则每时每刻都有m 1v 1-m 2v 2=0, 则有m 1x 1-m 2x 2=0, 由题意可知x 1+x 2=b -a , 联立可得x 1=m 2(b -a )m 1+m 2.(2)根据能量守恒定律,m 2损失的机械能为m 2gh -12m 2v 22-12m 1v 21.[答案] (1)m 2(b -a )m 1+m 2 (2)m 2gh -12m 2v 22-12m 1v 21应用动量守恒定律的解题步骤(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.考点碰撞现象的特点和规律1.碰撞:物体间的相互作用持续时间极短,而物体间相互作用力非常大的现象.2.特点:在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.3.分类(1)动量守恒:即p 1+p 2=p ′1+p ′2.(2)动能不增加:即E k1+E k2≥E ′k1+E ′k2,或p 212m 1+p 222m 2≥p ′212m 1+p ′222m 2.(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有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.考向1 动量守恒与弹性碰撞[典例4] (2015·新课标全国卷Ⅰ)如图所示,在足够长的光滑水平面上,物体A 、B 、C 位于同一直线上,A 位于B 、C 之间.A 的质量为m ,B 、C 的质量都为M ,三者均处于静止状态.现使A 以某一速度向右运动,求m 和M 之间应满足什么条件,才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.[解析] A 向右运动与C 发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒、机械能守恒.设速度方向向右为正,开始时A 的速度为v 0,第一次碰撞后C 的速度为v C 1,A 的速度为v A 1,由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv 0=mv A 1+Mv C 1 ①12mv 20=12mv 2A 1+12Mv 2C 1 ② 联立①②式得v A 1=m -M m +Mv 0 ③v C 1=2m m +Mv 0 ④如果m >M ,第一次碰撞后,A 与C 速度同向,且A 的速度小于C 的速度,不可能与B 发生碰撞;如果m =M ,第一次碰撞后,A 停止,C 以A 碰前的速度向右运动,A 不可能与B 发生碰撞;所以只需考虑m <M 的情况.第一次碰撞后,A 反向运动与B 发生碰撞.设与B 发生碰撞后,A 的速度为v A 2,B 的速度为v B 1,同样有v A 2=m -M m +M v A 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -M m +M 2v 0⑤ 根据题意,要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞,应有v A 2≤v C 1 ⑥联立④⑤⑥式得m 2+4mM -M 2≥0 ⑦ 解得m ≥(5-2)M ⑧ 另一个解m ≤-(5+2)M 舍去所以,m 和M 应满足的条件为(5-2)M ≤m <M . ⑨ [答案] (5-2)M ≤m <M 考向2 动量守恒与非弹性碰撞[典例5] 如图所示,小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O .让球a 静止下垂,将球b 向右拉起,使细线水平.从静止释放球b ,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求:(1)两球a 、b 的质量之比;(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比.[解析] (1)设球b 的质量为m 2,细线长为L ,球b 下落至最低点,但未与球a 相碰时的速率为v ,由机械能守恒定律得m 2gL =12m 2v 2①式中g 是重力加速度的大小.设球a 的质量为m 1;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ′,以向左为正.由动量守恒定律得m 2v =(m 1+m 2)v ′②设两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得 12(m 1+m 2)v ′2=(m 1+m 2)gL (1-cos θ)③ 联立①②③式得m 1m 2=11-cos θ-1④ 代入题给数据得m 1m 2=2-1.⑤ (2)两球在碰撞过程中的机械能损失是Q =m 2gL -(m 1+m 2)gL (1-cos θ)⑥联立①⑥式,Q 与碰前球b 的最大动能E k E k =12m 2v 2之比为Q E k =1-m 1+m 2m 2(1-cos θ)⑦联立⑤⑦式,并代入题给数据得Q E k =1-22.⑧ [答案] (1)2-1 (2)1-221.弹性碰撞的规律两物体发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒.假设质量为m 1的物体,以速度v 1与原来静止的质量为m 2的物体发生弹性正碰,碰撞后它们的速度分别为v ′1和v ′2.根据动量守恒定律得m 1v 1=m 1v ′1+m 2v ′2根据机械能守恒定律得12m 1v 21=12m 1v ′21+12m 2v ′22解得v ′1=m 1-m 2m 1+m 2v 1 ①,v ′2=2m 1m 1+m 2v 1 ② 结论:(1)当m 1=m 2时,即两物体的质量相等时,由①②两式得v ′1=0,v ′2=v 1,即两者的速度互换.(2)当m 1≫m 2时,即第一个物体的质量比第二个物体的质量大得多时,m 1-m 2≈m 1,m 1+m 2≈m 1,由①②两式得v ′1=v 1,v ′2=2v 1.(3)当m 1≪m 2时,即第一个物体的质量比第二个物体的质量小得多时,m 1-m 2≈-m 2,m 1+m 2≈m 2,2m 1m 1+m 2≈0,由①②两式得v ′1=-v 1,v ′2=0.2.完全非弹性碰撞的规律设质量分别为m 1、m 2的两物体碰撞前的速度分别为v 1、0,碰撞后的共同速度为v ′,则系统的动量和能量具有如下关系.动量关系:m 1v 1=(m 1+m 2)v ′能量关系:12m 1v 21=12(m 1+m 2)v ′2+ΔE ,ΔE 为碰撞过程中损失的动能.考点动量与能量的综合应用1.解决动力学问题的三个基本观点(1)若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律).(2)若研究对象为单一物体,且涉及功和位移问题时,应优先考虑动能定理.(3)因为动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间的关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处.特别对于变力做功问题,就更显示出它们的优越性.考向1 动量守恒定律与运动学的综合应用[典例6] (2017·广东汕头二模)如图所示,两个弹性小球a和b的质量分别为m a、m b.a 球原来静止在离地高度H=2.4 m 的P点,b球原来静止在离地高度h=1.6 m 的Q点.先静止释放a球,在a球即将碰到b球时同样静止释放b球,两球碰撞时间极短,碰后在同一竖直线运动,已知m b=3m a,重力加速度大小取g=10 m/s2,忽略小球大小、空气阻力及碰撞中的动能损失,且小球落地后不再跳起.求:(1)a球即将碰到b球时的速度大小;(2)b球与a球先后落地的时间差.[解析] (1)设a球下落至即将碰到b球的位置时,有v2=2g(H-h)代入数据解得a球即将碰到b球时速度v =4 m/s.(2)a 球与b 球碰撞过程动量守恒(取向下方向为正方向),得m a v =m a v a +m b v b碰撞过程没有动能损失,得 12m a v 2=12m a v 2a +12m b v 2b 将m b =3m a 和其余数据代入解得碰后a 球和b 球的速度分别为v a =-2 m/s(方向向上) v b =2 m/s(方向向下)碰后b 球做竖直下抛运动,经时间t 落地,有h =v b t +12gt 2碰后a 球做竖直上抛运动,运动时间比b 球多Δt ,有h =v a (t +Δt )+12g (t +Δt )2代入数据解得两球先后落地的时间差 Δt =0.4 s.[答案] (1)4 m/s (2)0.4 s考向2 动量守恒定律与动量定理的综合应用[典例7] (2017·湖北宜昌一模)如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L =15 m ,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10 m/s 2.求:(1)物块在车面上滑行的时间t ;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v 0′不超过多少?[解析] (1)设物块与小车的共同速度为v ,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v设物块与车面间的滑动摩擦力为F f ,对物块应用动量定理有 -F f t =m 2v -m 2v 0 ② 其中F f =μm 2g ③联立以上三式解得t =m 1v 0μ(m 1+m 2)g代入数据得t =0.3×20.5×(0.3+0.2)×10s =0.24 s. ④(2)要使物块恰好不从小车右端滑出,物块滑到车面右端时与小车有共同的速度v ′,则有m 2v ′0=(m 1+m 2)v ′ ⑤由功能关系有12m 2v ′20=12(m 1+m 2)v ′2+μm 2gL ⑥ 代入数据解得v ′0=510 m/s故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v ′0不能超过510 m/s. [答案] (1)0.24 s (2)510 m/s 考向3 动量与能量的综合应用[典例8] 光滑水平面上放着质量m A =1 kg 的物块A 与质量m B =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E p =49 J.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R =0.5 m ,B 恰能到达最高点C .取g =10 m/s 2,求:(1)绳拉断后瞬间B 的速度v B 的大小; (2)绳拉断的过程中绳对B 的冲量I 的大小; (3)绳拉断的过程中绳对A 所做的功W .[解析] (1)设B 在绳被拉断后瞬间的速度为v B ,到达C 点时的速度为v C ,有m B g =m B v 2CR12m B v 2B =12m B v 2C +2m B gR 代入数据得v B =5 m/s.(2)设弹簧恢复到自然长度时B 的速度为v 1,取水平向右为正方向,有E p =12m B v 21I =m B v B -m B v 1代入数据得I =-4 N·s,其大小为4 N·s.(3)设绳断后A 的速度为v A ,取水平向右为正方向,有m B v 1=m B v B +m A v AW =12m A v 2A 代入数据得W =8 J.[答案] (1)5 m/s (2)4 N·s(3)8 J应用动量、能量观点解决问题的两点技巧(1)灵活选取系统.根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象,不一定选所有的物体为研究对象.(2)灵活选取物理过程.在综合题目中,物体运动常有几个不同的过程,根据题目的已知、未知条件灵活地选取物理过程来研究.列方程前要注意分析、判断所选过程动量、机械能的守恒情况.1.[动量守恒、机械能守恒的判断]粗糙的水平地面上放着一个木块,一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中,带动木块一起滑行一段距离,在这个过程中,子弹和木块组成的系统( )A.动量和机械能都守恒B.动量和机械能都不守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能守恒答案:B 解析:子弹射入木块的过程中,系统的动量守恒,机械能不守恒;它们一起在粗糙水平地面上滑行的过程中动量和机械能均不守恒,故选B.2.[动量守恒与碰撞]如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动.滑块A 的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左.两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动答案:D 解析:选向右为正方向,则A的动量p A=m·2v0=2mv0,B的动量p B=-2mv0.碰前A、B的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、B的动量之和也应为零,可知四个选项中只有选项D符合题意.3.[动量守恒与碰撞](多选)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5 kg·m/s,B球的动量是7 kg·m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B 两球的动量可能值分别是( )A.6 kg·m/s,6 kg·m/sB.3 kg·m/s,9 kg·m/sC.-2 kg·m/s,14 kg·m/sD.-5 kg·m/s,15 kg·m/s答案:BC 解析:两球组成的系统动量守恒.A 球减少的动量等于B 球增加的动量,故D 错.虽然碰撞前后的总动量相等,但A 球的动量不可能沿原方向增加,故A 错.选B 、C.4.[动量守恒定律的应用]质量为m 1=1 kg 和m 2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间极短,其x ­t 图象如图所示,则( )A.此碰撞一定为弹性碰撞B.被碰物体的质量为2 kgC.碰后两物体速度相同D.此过程有机械能损失答案:A 解析:位移—时间图象的斜率表示物体的速度,由图象求出碰撞前后的速度分别为:v 1=4 m/s ,v 2=0,v ′1=-2 m/s ,v ′2=2 m/s ;由动量守恒定律有m 1v 1=m 1v ′1+m 2v ′2,得m 2=3 kg ;根据动能表达式以及以上数据计算碰撞前、后系统总动能均为8 J ,机械能无损失,因此是弹性碰撞.B 、C 、D 错误,A 正确.5.[动量守恒定律与动能定理的综合]如图所示,滑块A 、B 质量均为m =2 kg ,滑块A 光滑,滑块B 与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.1,B 与右侧墙壁的距离为L = 1.75 m.开始时B 静止,A 以速度v 0=4 m/s 向右滑向B ,A 与B 第一次碰撞过程中无能量损失,B 与墙碰撞时间极短且碰后以原速率弹回,若A 与B 第二次碰后粘在一起,则滑块A 、B 共同的速度大小为( )A.0.5 m/sB.1.5 m/sC.2.5 m/sD.3.5 m/s答案:B 解析:由题意可知,滑块A 、B 碰撞后发生速度交换,即v B 1=v 0.随后滑块B 做匀减速直线运动,加速度大小为a =μg =1 m/s 2.滑块B 与墙壁发生碰撞,只是改变了滑块的运动方向,匀减速运动的加速度大小不变,设滑块B 第二次与A 碰撞时的速度为v B 2.由动能定理得,-2μmgL =12mv 2B 2-12mv 2B 1,解得v B 2=3 m/s.滑块A 与B 第二次碰后粘在一起的速度为v ,由动量守恒定律得,mv B 2=2mv ,解得v =1.5 m/s.。

全国通用2018届高考物理复习备课资料能量与动量高考热点剖析能量和动量观点的应用课件

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(1)“一动一静”弹性碰撞后的速度v1′=
(
m1 m
m2 1m
)
2
v
1,v2′=
2 m 1v1 .
m1 m2
(2)两球质量相等,发生弹性碰撞后速度交换;发生完全非弹性碰撞后两者共速. 5.临界问题:多用假设法;极值问题:选用解析法与图解法. 1.动量定理的实际应用. 常 2.多物体多过程中的动量守恒. 考 3.与图像结合的动量守恒和功能关系的综合. 类 4.弹性碰撞规律与运动学规律、功能关系的综合应用. 型 5.验证动量守恒定律. 6.动量守恒定律在核反应中的应用.
【热点集训】 1.[动量定理的实际应用](2017·福建厦门质检)古时有“守株待兔”的寓言.假 设兔子质量约为2 kg,以15 m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1 m/s,则兔 子受到撞击力的冲量大小为( D ) A.28 N·s B.29 N·s C.31 N·s D.32 N·s
解析:设初速度方向为正方向,则由题意可知,初速度v0=15 m/s;末速度为 v=-1 m/s;则由动量定理可知I=mv-mv0=[2×(-1)-2×15]N·s=-32 N·s.
模型火箭点火升 空,确定在燃气 喷出后的瞬间火 箭的动量大小
一静止的铀核 放出一个α粒 子衰变成钍核, 比较衰变后钍 核的动能与α 粒子的动能的 大小,钍核的动 量与α粒子的 动量的大小
合外力F使物 块从静止运 动,确定某时 刻的速率、 速度、动量 大小
12..牢熟记 记一 两个 种原 碰理 撞,,万 解变 题不 又离 快其 又宗准:动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′. (1)弹性碰撞:动量守恒和机械能守恒. (2)非弹性碰撞:动量守恒,但机械能不守恒. 3.把握动量守恒定律的适用条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零. 技 (2)近似守恒:内力远大于外力时,近似守恒.如碰撞、爆炸过程. 法 (3)分方向守恒:某个方向上系统所受合力为零时,该方向动量守恒. 提 4.有用的结论,能用则用 炼

(新课标)2018年高考物理总复习第六章能量与动量教案

(新课标)2018年高考物理总复习第六章能量与动量教案

第六章能量与动量第27课时功和功率(双基落实课)[命题者说] 功和功率是高中物理的基本概念。

高考常考查功和功率的计算。

复习本课时应注意掌握功的几种计算方法、平均功率和瞬时功率的分析、机车启动问题等。

1.做功的两个要素:力和物体在力的方向上发生的位移。

2.公式:W=Fl cos α(1)α是力与位移方向之间的夹角,l是物体对地的位移。

(2)该公式只适用于恒力做功。

3.功的正负(曲线运动中α是力与速度方向之间的夹角)1.判断正误(1)只要物体受力且发生位移,则力对物体一定做功。

(×)(2)如果一个力阻碍了物体的运动,则这个力一定对物体做负功。

(√)(3)摩擦力可能对物体做正功、负功,也可能不做功。

(√)(4)作用力做正功时,反作用力一定做负功。

(×)(5)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的。

(√)(6)力始终垂直物体的运动方向,则该力对物体不做功。

(√)(7)摩擦力对物体一定做负功。

(×)2.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑步是身体耐力训练的一种有效方法。

如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是( )A.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功B.轮胎受到的重力对轮胎做正功C.轮胎受到的拉力对轮胎不做功D.轮胎受到的地面的支持力对轮胎做正功解析:选A 根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直,这两个力均不做功,选项B、D错误;轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,A项正确;轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°,做正功,C项错误。

3.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。

则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功D.摩擦力可能做负功解析:选 B 支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功。

高中物理动量全章教案

高中物理动量全章教案

高中物理动量全章教案
我们要明确教学目标。

在动量这一章节,学生应该能够理解动量的定义、计算公式,掌握动量守恒定律及其适用条件,并能够运用所学知识解决相关的物理问题。

通过实验操作,学生还应培养观察现象、记录数据和分析结果的能力。

我们来梳理一下教学内容。

动量章节通常包括以下几个部分:
1. 动量的概念:介绍动量是物体运动状态的量度,与质量和速度有关。

2. 动量的计算:教授如何根据动量的定义式=mv来计算物体的动量。

3. 动量守恒定律:解释在没有外力作用的情况下,系统总动量保持不变的原理。

4. 弹性碰撞与非弹性碰撞:区分两种碰撞类型,并通过实例加深理解。

5. 动量守恒的应用:结合实际情况,如火箭发射、碰撞问题等,展示动量守恒的应用。

在教学方法上,建议采用启发式与实验相结合的方式。

通过提问引导学生思考,激发他们对物理规律的好奇心。

同时,安排实验活动,如用滑轨小车模拟碰撞过程,让学生亲手验证动量守恒定律,增强理论与实践的结合。

为了提高教学效果,教学中还应该注意以下几点:
- 强调概念之间的联系与区别,如动量与动能的关系。

- 利用多媒体工具,如动画演示,帮助学生形象理解抽象的物理过程。

- 鼓励学生提出疑问并进行小组讨论,培养他们的批判性思维。

- 设计不同难度的题目,适应不同层次学生的需求,进行分层次教学。

评估与反馈也是教案不可或缺的一部分。

通过定期的测验、作业和实验报告,教师可以及时了解学生的学习情况,并根据反馈调整教学策略。

同时,鼓励学生自我评价,培养他们自主学习的能力。

高三物理动量与能量教案

高三物理动量与能量教案

高三物理动量与能量教案高三物理动量与能量教案动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题。

分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图象,抽象出物理模型,选择合理的物理规律建立方程进行求解。

一、力学规律的选用原则1、如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律。

2、研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间问题)或动能定理(涉及位移问题)去解决。

3、若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用两个守恒定律去解决问题,但须注意研究的问题是否满足守恒条件。

4、在涉及相对位移问题时,则优先考虑能量守恒定律,即用系统克服摩擦力所做的.总功等于系统机械能的减少量,也即转变为系统内能的量。

5、在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,须注意到一般这些过程均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化,这种问题由于作用时间都极短,故动量守恒定律一般能派上大用场。

二、利用动量观点和能量观点解题应注意下列问题(1)动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可以写出分量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量式,绝无分量式。

(2)从研究对象上看动量定理既可研究单体,又可研究系统,但高中阶段一般用于单体,动能定理在高中阶段只能用于单体。

(3)动量守恒定律和能量守恒定律,是自然界最普遍的规律,它们研究的是物体系统,解题时必须注意动量守恒的条件和机械能守恒的条件,在应用这两个规律时,应当确定了研究对象及运动状态变化的过程后,根据问题的已知条件和要求解未知量,选择研究的两个状态列方程求解。

(4)中学阶段可用力的观点解决的问题,若用动量观点或能量观点求解,一般都要比用力的观点简便,而中学阶段涉及的曲线运动(加速度不恒定)、竖直面内的圆周运动、碰撞等,就中学只是而言,不可能单纯考虑用力的观点解决,必须考虑用动量观点和能量观点解决。

2018版高考物理一轮复习讲义课件:第五章 能量和动量 第5节 动量定理 动量守恒定律 精品

2018版高考物理一轮复习讲义课件:第五章 能量和动量 第5节 动量定理 动量守恒定律 精品

解析:在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽做功, 选项 A 错误;在下滑过程中,小球和槽组成的系统在水平方 向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,选项 B 正确; 小球被弹簧反弹后,小球和槽在水平方向不受外力作用,故 小球和槽都做匀速运动,选项 C 正确;小球与槽组成的系统 动量守恒,球与槽的质量相等,小球沿槽下滑,球与槽分离 后,小球与槽的速度大小相等,小球被弹簧反弹后与槽的速 度相等,故小球不能滑到槽上,选项 D 错误。 答案:BC
[解析] (1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即 为物块的最大速度,由动量守恒可得:
m0v0=(m0+m)v1,解得 v1=6 m/s。 (2)当子弹、物块、木板三者同速时,木板的速度最大, 由动量守恒定律可得:(m0+m)v1=(m0+m+M)v2,解得 v2 =2 m/s。 (3)对物块和子弹组成的整体应用动量定理得: -μ(m0+m)gt=(m0+m)v2-(m0+m)v1,解得:t=1 s。 [答案] (1)6 m/s (2)2 m/s (3)1 s
3.(2017·北京市通州区摸底)在水平地面的右 端 B 处有一面墙,一小物块放在水平地面 上的 A 点,质量 m=0.5 kg,AB 间距离 s=5 m,如图所示。 小物块以初速度 v0=8 m/s从 A 向 B 运动,刚要与墙壁碰撞 时的速度 v1=7 m/s,碰撞后以速度 v2=6 m/s反向弹回。重 力加速度 g 取 10 m/s2。求: (1)小物块从 A 向 B 运动过程中的加速度 a 的大小; (2)小物块与地面间的动摩擦因数 μ; (3)若碰撞时间 t=0.05 s,碰撞过程中墙面对小物块平均作用 力 F 的大小。
化;但动量发生变化时动能不一定发生变化
2.应用动量定理解题的一般步骤 (1)明确研究对象和研究过程 研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成 的系统,系统内各物体可以是保持相对静止的,也可以 是相对运动的。研究过程既可以是全过程,也可以是全 过程中的某一阶段。

2018版高考物理一轮复习讲义课件:第五章 能量和动量 第1节 功和功率 精品

2018版高考物理一轮复习讲义课件:第五章 能量和动量 第1节 功和功率 精品

突破点(二) 变力做功的五种计算方法
(一)利用动能定理求变力做功 利用公式 W=Flcos α 不容易直接求功时,尤其对于曲 线运动或变力做功问题,可考虑由动能的变化来间接求功, 所以动能定理是求变力做功的首选。
[典例 1] (2017·威海月考)如图所示,一质
量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器
数为 μ,在外力作用下,斜面体以加速度 a
沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体与斜面体相对静
止。则关于斜面对物体的支持力和摩擦力的做功情况,下列
说法中正确的是
()
A.支持力一定做正功
B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力可能做负功
解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一 定做正功。而摩擦力是否存在需要讨论,若摩 擦力恰好为零,物体只受重力和支持力,如图 所示,此时加速度 a=gtan θ,摩擦力不做功;当 a>gtan θ, 摩擦力沿斜面向下,则做正功;当 a<gtan θ,摩擦力沿斜面 向上,则做负功。综上所述,A、C、D 正确。 答案:ACD
2.如图所示,木板可绕固定水平轴 O 转动。 木板从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置, 木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的 重力势能增加了 2 J。用 FN 表示物块受到的支持力,用 Ff 表 示物块受到的摩擦力。在此过程中,以下判断正确的是( ) A.FN 和 Ff 对物块都不做功 B.FN 对物块做功为 2 J,Ff 对物块不做功 C.FN 对物块不做功,Ff 对物块做功为 2 J D.FN 和 Ff 对物块所做功的代数和为 0
2.恒力做功的计算方法
3.合力做功的计算方法 方法一:先求合力 F 合,再用 W 合=F 合 lcos α 求功。 方法二:先求各个力做的功 W1、W2、W3、…,再应用 W 合=W1+W2+W3+…求合力做的功。

高三物理动量与能量1(2018-2019)

高三物理动量与能量1(2018-2019)

思想方法提炼
一、能量பைடு நூலகம்1.概述
能量是状态量,不同的状态有不同的数值的能 量,能量的是通过做功或热传递两种方式式来实 现的,力学中功是能量转化的量度,热学中功和 热量是内能变化的量度.
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备从巫峡 建平连围至夷陵界 悉发掘陵墓 东主有常科 人殊意异 以从业别有别付 中国将士各自思归 曰 吾方图凉州 加以饑馑 是岁 古人所重 终非池中物也 权以曹公在北方 乃课树榆为篱 徙为金城太守 今以燮为绥南中郎将 前后数十 奋怒 七千馀里 俭遣玄菟太守王颀追之 诏曰 故中 郎西平郭脩 则故县国之制也 而私议之所轻贱 或强或弱 后代郡乌丸反 以督厥咎 於是以亮为右将军 诏群臣问其得失 但道远无因耳 祎遂留益土 统与督张异等留攻围之 谷支十年 令曰 违命者斩 众莫敢语 将军吴班 冯习自巫攻破异等 可谓厚幸矣 出关 四时诣郡朝谒 骘到 昔舜舞干戚 而有苗服 故弟融袭爵 封肃子恂为兰陵侯 辄复过人意 公达前后凡画奇策十二 一州士大夫皆蒙其耻 众至百万 欲与共济天下大难 宣王令军穿围 辞以妻病 使二府将吏子弟数百人就受业 行酒为行觞 归还里舍 下邳人也 知其不能也 居处杂物 致杂香细葛 择要害之处而守之 然卒遣弥 晏 往 昔舜勤民事 迁荡寇将军 子敖年十七 谭驰使白绍 虽有糇粮 老幼饑寒 冬十二月 贼走可得其马 权因敕左右 君臣系颈 后为中部督 赏罚失所 触类而长之 孔子所谓禹 英自杀 不足以上酧圣旨 果以胜还 股肱奏乞归之诚耳 从破马超 韩遂於渭南 今幸遇之 允以选为舍人 太祖闻羽走 如 期举火 於是军中震栗 诸将或疑 有无通共 形势甚盛 昼夜攻垒 故当以缓急差之 道路勤劳 以劳击逸 朝觐莫从 何所追兴徵祥乎 以璋故也 植益内不自安 }公弘后生 以将军戴良为刺史 有如皎日 宠掩击破之 〕汉光武子阜陵王延后也

山东省莱芜市2018高考物理暑期复习 专题 动量和能量学案

山东省莱芜市2018高考物理暑期复习 专题 动量和能量学案

动量和能量[P3.]复习精要1. 动量和动能的比较;动量是矢量,动能是标量。

一物体动量变化时,动能不一定变化;但动能一旦发生变化,则动量必发生变化。

如做匀速圆周运动的物体,动量不断变化而动能保持不变。

2.两个守恒定律的比较:.两个守恒定律的研究对象都是相互作用的物体系统,且研究的都是某一物理过程,但两者的守恒条件不同:系统动量是否守恒,取决于是否有外力作用;而机械能是否守恒,取决于是否有重力(弹力)以外的力做功。

应注意:系统动量守恒时,机械能不一定守恒;同样机械能守恒的系统,动量不一定守恒,这是由于两个守恒定律的守恒条件不同必然导致的结果。

如各种爆炸、碰撞、反冲现象中,因F 内>>F 外,动量可认为是守恒的,但由于内力作功使其它形式的能转化为机械能使机械能不守恒。

另外,动量守恒定律是矢量,应用时必须选取正方向,且可在某一方向使用;机械能守恒定律为标量式,应用时只须考虑势能的正负。

[P5.]15.如图所示,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,则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是 ( D ) A .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[P6.]广东茂东茂名市2018年第一次模考6.如图所示,m 与M 、M 与地面之间均光滑,当m 沿斜面下滑时,对m 和M 组成的系统有 ( A ) A .机械能守恒 B .动量守恒C .m 的重力势能的减少等于其动能的增加D .M 对m 的弹力做功为零[P7.]18学年南京市期末质量调研11.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹水平射向滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出,若射击下层,则子弹整个儿刚好嵌入,如图甲、乙所示,则上述两种情况相比较,下列说法正确的是 ( A C ) A .两次子弹对滑块做的功一样多B .子弹嵌入下层过程中对滑块做的功多C .两次滑块所受的冲量一样多D .子弹击中上层过程中系统产生的热量多[P8.]18届广东省惠阳市综合测试卷三5.如图所示。

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高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量1.力的三种效应:力的瞬时性(产生a )F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律 时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理 空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理2.动量观点:动量:p=mv=KmE 2 冲量:I = F t动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末-P 初=mv 末-mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆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 ′) ΔP =0 (系统总动量变化为0)如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ ΔP =-ΔP ' (两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。

即:P+(-P)=0注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。

相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。

同时性:表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。

解题步骤:选对象,划过程;受力分析。

所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。

3.功与能观点:功W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度W= P ·t (⇒p=t w =tFS =Fv) 功率:P = (在t 时间内力对物体做功的平均功率) P = F v(F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率; P 一定时,F 与V 成正比)动能: E K =m2p mv 2122= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。

公式:W 合= W合=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 =12122212mV mV -机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功).守恒条件:(功角度)只有重力,弹力做功;(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。

“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。

在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”。

列式形式:E1=E2(先要确定零势面)P减(或增)=E增(或减)E A减(或增)=E B增(或减) mgh1 +或者∆E p减= ∆E k增除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能;滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程⇒E内能(发热) 4.功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。

有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。

功和能的关系贯穿整个物理学。

现归类整理如下:常见力做功与对应能的关系度⊙力学:① W =Fscos α ② W= P ·t (⇒p=t w =tFS=Fv)③动能定理 W 合=W 1+ W 2+…+W n =ΔE K =E 末-E 初 (W 可以不同的性质力做功)④功是能量转化的量度(易忽视)主要形式有: 重力的功------量度------重力势能的变化 电场力的功-----量度------电势能的变化 分子力的功-----量度------分子势能的变化 合外力的功------量度-------动能的变化除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能; 摩擦力和空气阻力做功W =fd 路程⇒E 内能(发热)与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.“功是能量转化的量度”这一基本概念理解。

⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度:W 外=ΔE k ,这就是动能定理。

∣→→匀加速直线运动→→→→∣→→→变加速(a ↓)运动→→→→→∣→匀速运动→⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。

⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W 其=ΔE 机,(W 其表示除重力以外的其它力做的功),这就是机械能定理。

⑷当W 其=0时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒。

⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能。

f d=Q (d 为这两个物体间相对移动的路程)。

⊙热学: ΔE=Q+W (热力学第一定律)⊙电学: W AB =qU AB =F 电d E =qEd E ⇒ 动能(导致电势能改变)W =QU =UIt =I 2Rt =U 2t/R Q =I 2RtE=I(R+r)=u 外+u 内=u 外+Ir P 电源t =uIt+E 其它 P 电源=IE=I U +I 2Rt⊙磁学:安培力功W =F 安d =BILd ⇒内能(发热) d RV L B Ld R BLV B 22==⊙光学:单个光子能量E =h γ 一束光能量E 总=Nh γ(N 为光子数目)光电效应221m km mv E ==h γ-W 0 跃迁规律:h γ=E 末-E 初 辐射或吸收光子 ⊙原子:质能方程:E =mc 2 ΔE =Δmc 2 注意单位的转换换算(1)若额定功率下起动,则一定是变加速运动,因为牵引力随速度的增大而减小.求解时不能用匀变速运动的规律来解. (2)特别注意匀加速起动时,牵引力恒定.当功率随速度增至预定功率时的速度(匀加速结束时的速度),并不是车行的最大速度.此后,车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动(这阶段类同于额定功率起动)直至a=0时速度达到最大.动量守恒:内容:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。

(研究对象:相互作用的两个物体或多个物体所组成的系统) 守恒条件:①系统不受外力作用。

(理想化条件)②系统受外力作用,但合外力为零。

③系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。

④系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。

⑤全过程的某一阶段系统受合外力为零,该阶段系统动量守恒,即:原来连在一起的系统匀速或静止(受合外力为零),分开后整体在某阶段受合外力仍为零,可用动量守恒。

不同的表达式及含义:'p p=;0p =∆;21p -p ∆=∆ (各种表达式的中文含义)实际中有应用:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 系统性:研究对象是某个系统、研究的是某个过程O OB L P CBl l矢量性:不在同一直线上时进行矢量运算;在同一直线上时,取正方向,引入正负号转化为代数运算。

同时性:v 1、v 2是相互作用前同一时刻的速度,v 1'、v 2'是相互作用后同一时刻的速度。

同系性:各速度必须相对同一参照系解题步骤:选对象,划过程;受力分析.所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程(先要规定正方向)求解并讨论结果。

历年高考中涉及动量守量模型题: 一质量为M 的长木板静止在光滑水平桌面上.一质量为m 的小滑块以水平速度v 0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板.滑块刚离开木板时速度为V 0/3,若把此木板固定在水平面上,其它条件相同,求滑块离开木板时速度?1996年全国广东(24题) 1995年全国广东(30题压轴题) 1997年全国广东(25题轴题12分) 1998年全国广东(25题轴题12分)试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:系统是两个质点,相互作用力是恒力,不受其他力,沿直线运动要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义。

质量为M 的小船以速度V 0行驶,船上有两个质量皆为m 的小孩a和b ,分别静止站在船头和船尾. 现小孩a 沿水平方向以速率v (相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b 沿水平方向以同一速率v (相对于静止水面)向后跃入水中. 求小孩b 跃出后小船的速度.1999年全国广东(20题12分) 2000年全国广东(22压轴题) 2001年广东河南(17题12分)2002年广东(19题) 2003年广东(19、20题)2004年广东(15、17题)2005年广东(18题)2006年广东(16、18题)2007年广东(17题)碰撞模型:特点和注意点:①动量守恒;②碰后的动能不可能碰前大;③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。

m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m + (1)'K 2'K 1K 2k 12121E m 2E m 2E m 2E m 2+=+'222'12221mv 21mv 21mv 21mv 21+=+ (2 ) 2'221'212221212m p 2m p 2m p 2m p +=+ 2112122'1m m )v m -(m v m 2++=v 2121211'2m m )v m -(m v m 2++=v记住这个结论给解综合题带来简便。

通过讨论两质量便可。

“一动一静”弹性碰撞规律:即m 2v 2=0 ;222v m 21=0 代入(1)、(2)式 动量守恒:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1'+m 2v 2' 动能守恒:21m 1v 12+21m 2v 22=21m 1v 1' 2+21m 2v 2' 2 联立可解:v 1'=12121v m m m m +-(主动球速度下限) v 2'=1211v m m m 2+(被碰球速度上限) 讨论(1):当m 1>m 2时,v 1'>0,v 2'>0 v 1′与v 1方向一致; 当m 1>>m 2时,v 1'≈v 1,v 2'≈2v 1 (高射炮打蚊子) 当m 1=m 2时,v 1'=0,v 2'=v 1 即m 1与m 2交换速度 当m 1<m 2时,v 1'<0(反弹),v 2'>0 v 2′与v 1同向;当m 1<<m 2时,v 1'≈-v 1,v 2'≈0 (乒乓球撞铅球) 讨论(2): 被碰球2获最大速度、最大动量、最大动能的条件为A.初速度v 1一定,当m 1>>m 2时,v 2'≈2v 1 B .初动量p 1一定,由p 2'=m 2v 2'=122211121121+=+m m v m m m v m m ,可见,当m 1<<m 2时,p 2'≈2m 1v 1=2p 1 C .初动能E K1一定,当m 1=m 2时,E K2'=E K1一动静的完全非弹性碰撞。

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