2018年高考物理复习听课正文6
第13题-2018年浙江高考物理高考题型汇编“4+6”(真题+全真模拟) Word版含解析
2018浙江学考选考复习备考分题汇编“4+6”(真题+全真模拟)第13题1、【2017年11月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】如图所示是具有更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m3/min,水离开炮口时的速率为20m/s,则用于()A. 水炮工作的发动机输出功率为1×104WB. 水炮工作的发动机输出功率为4×104WC. 水炮工作的发动机输出功率为2.4×106WD. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w【答案】B2、【2017年4月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】图中给出某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方,竖直面内的半圆弧BCD的半径为R=2.0m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37º,游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关.为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力)A. B.C. D.【答案】A【考点】本题主要考察知识点:平抛运动【解析】由题意可知弹丸从p点射出时的速度方向就是半径OP的方向.即与水平方向成37度夹角,由平抛运动规律h=0.15,3、【2016年10月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上,其中O点与小球A的间距为,O点与小球B的间距为,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角=30°,带电小球A、B均可视为点电荷,静电力常量为k,则A.AB间库仑力大小B.AB间库仑力大小C.细线拉力D.细线拉力【答案】B【解析】A的受力如图所示,几何三角形OAB与力三角形相似,对于变成比例,则,由余弦定律,则,故B正确。
高考物理大一轮复习 第五章 实验六 验证机械能守恒定律讲义(含解析)教科版-教科版高三全册物理教案
实验六 验证机械能守恒定律1.实验目的验证机械能守恒定律. 2.实验原理(如图1所示)通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量,在实验误差允许范围内,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律.图13.实验器材打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线. 4.实验步骤(1)安装器材:将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源相连. (2)打纸带用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带.(3)选纸带:分两种情况说明①若选第1点O 到下落到某一点的过程,即用mgh =12mv 2来验证,应选点迹清晰,且第1、2两点间距离接近2mm 的纸带(电源频率为50Hz).②用12mv B 2-12mv A 2=mg Δh 验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时选择适当的点为基准点即可. 5.实验结论在误差允许的范围内,自由落体运动过程机械能守恒. 1.误差分析(1)测量误差:减小测量误差的方法,一是测下落距离时都从0点量起,一次将各打点对应下落高度测量完,二是多测几次取平均值.(2)系统误差:由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功,故动能的增加量ΔE k =12mv n 2必定稍小于重力势能的减少量ΔE p =mgh n ,改进办法是调整安装的器材,尽可能地减小阻力.2.注意事项(1)打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力.(2)重物应选用质量大、体积小、密度大的材料.(3)应先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落. (4)测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用v n =h n +1-h n -12T,不能用v n =2gh n 或v n=gt 来计算. 3.验证方案方案一:利用起始点和第n 点计算代入mgh n 和12mv n 2,如果在实验误差允许的范围内,mgh n 和12mv n 2相等,则验证了机械能守恒定律.方案二:任取两点计算(1)任取两点A 、B ,测出h AB ,算出mgh AB . (2)算出12mv B 2-12mv A 2的值.(3)在实验误差允许的范围内,若mgh AB =12mv B 2-12mv A 2,则验证了机械能守恒定律.方案三:图像法从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h ,并计算各点速度的平方v 2,然后以12v 2为纵轴,以h 为横轴,根据实验数据作出12v 2-h 图像.若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为g 的直线,则验证了机械能守恒定律.命题点一 教材原型实验例1 (2018·广东省湛江市第二次模拟)如图2所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50Hz.图2(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是________. A .精确测量出重物的质量 B .两限位孔在同一竖直线上C .重物选用质量和密度较大的金属锤D .释放重物前,重物离打点计时器下端远些(2)按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图3所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O 点为纸带上打出的第一个点.图3①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________. A .OA 、OB 和OG 的长度 B .OE 、DE 和EF 的长度 C .BD 、BF 和EG 的长度 D .AC 、BF 和EG 的长度②用刻度尺测得图中AB 的距离是1.76cm ,FG 的距离是3.71cm ,则可得当地的重力加速度是________m/s 2.(计算结果保留三位有效数字) 答案 (1)BC (2)①BD ②9.75解析 (1)因为在实验中比较的是mgh 、12mv 2的大小关系,故m 可约去,不需要测量重物的质量,对减小实验误差没有影响,故A 错误.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦,实验装置中两限位孔必须在同一竖直线上,从而减小实验误差,故B 正确.实验供选择的重物应该选相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,从而减小实验误差,故C 正确.释放重物前,为更有效地利用纸带,重物离打点计时器下端近些,故D 错误. (2)①当知道OA 、OB 和OG 的长度时,无法算出任何一点的速度,故A 不符合题意;当知道OE 、DE 和EF 的长度时,利用DE 和EF 的长度可以求出E 点的速度,从而求出O 点到E 点的动能变化量,知道OE 的长度,可以求出O 点到E 点重力势能的变化量,可以验证机械能守恒,故B 符合题意;当知道BD 、BF 和EG 的长度时,由BD 、BF 的长度可以求出E 点的速度,但无法求出G 点的速度,故无法求出E 点到G 点的动能变化量,故C 不符合题意;当知道AC 、BF 和EG 的长度时,可以分别求出B 点和F 点的速度,从而求B 到F 点的动能变化量,知道BF 的长度,可以求出B 点到F 点重力势能的变化量,可以验证机械能守恒,故D 符合题意.②根据Δh =gt 2,解得g =FG -AB 5T 2=3.71-1.765×0.022×10-2m/s 2=9.75 m/s 2. 变式1 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05s 闪光一次,如图4所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(当地重力加速度取9.8m/s 2,小球质量m =0.2kg ,结果保留3位有效数字)图4时刻 t 2t 3t 4t 5速度(m·s -1)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t 5时刻小球的速度v 5=________m/s ;(2)从t 2到t 5时间内,重力势能的增加量ΔE p =____J ,动能的减少量ΔE k =________J ; (3)在误差允许的范围内,若ΔE p 与ΔE k 近似相等,即验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔE p ________(选填“>”“<”或“=”)ΔE k ,造成这种结果的主要原因是_________________________________________________________________________________. 答案 (1)3.48 (2)1.24 1.28 (3)< 存在空气阻力 解析 (1)v 5=16.14+18.662×0.05×10-2m/s =3.48 m/s.(2)重力势能的增加量ΔE p ≈mg Δh ,代入数据可得ΔE p ≈1.24J,动能减少量为ΔE k ≈12mv 22-12mv 52,代入数据可得ΔE k ≈1.28J. (3)由计算可得ΔE p <ΔE k ,主要是由于存在空气阻力.命题点二 实验创新类型1 实验装置的创新例2 (2018·广东省东莞市上学期期末质检)某同学利用如图5甲所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒,在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连.图5(1)用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d 如图乙所示,遮光条宽度d =________mm. (2)实验时要调整气垫导轨水平,不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下能够达到调整气垫导轨水平的措施是________(选填相应选项前的符号) A .调节旋钮P 使轨道左端升高一些 B .遮光条的宽度增大一些 C .滑块的质量增大一些D .气源的供气量增大一些(3)调整气垫导轨水平后,挂上细线和钩码进行实验,测出光电门1、2间的距离L .遮光条的宽度d ,滑块和遮光条的总质量M ,钩码质量m .由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t 1、t 2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v 1=________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________(用题中的字母表示,当地重力加速度为g ). 答案 (1)3.8 (2)A(3)d t 1 mgL =12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 12-12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22解析 (1)游标卡尺读数为3mm +8×0.1mm=3.8mm.(2)遮光条通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间.滑块做加速运动,也就是左端低,右端高.能够达到调整气垫导轨水平的措施是调节旋钮P 使轨道左端升高一些,故答案是A.(3)遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v 1=dt 1,遮光条通过光电门2时的瞬时速度的表达式v 2=d t 2,滑块从光电门2运动到光电门1的过程中,滑块和遮光条及钩码整体动能的增加量是12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 12-12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22滑块从光电门2运动到光电1的过程中,钩码重力势能的减少量是mgL 验证系统机械能守恒定律成立的表达式是mgL =12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 12-12(M +m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22.类型2 实验方案的创新例3 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图6甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m 的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B 点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到光电门B 处的距离,b 表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B 点时的瞬时速度,实验时滑块在A 处由静止开始运动.图6(1)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g 表示,滑块从A 处到达B 处时m 和M 组成的系统动能增加量可表示为ΔE k =_________,系统的重力势能减少量可表示为ΔE p =________,在误差允许的范围内,若ΔE k =ΔE p ,则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)(2)在上述实验中,某同学改变A 、B 间的距离,作出的v 2-d 图像如图乙所示,并测得M =m ,则重力加速度g =________m/s 2.答案 (1)M +m b 22t 2(m -M 2)gd (2)9.6 解析 (1)系统动能增加量可表示为ΔE k =12(M +m )v B 2=M +m b 22t 2,系统的重力势能减少量可表示为ΔE p =mgd -Mgd sin30°=(m -M2)gd . (2)根据机械能守恒可得(m -M2)gd =12(M +m )v 2,即g =2v 2d ,代入数据得g =9.6m/s 2.变式2 用如图7甲所示的实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒.m 2从高处由静止开始下落,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz.已知m 1=50g 、m 2=150g .则:(结果均保留两位有效数字)图7(1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5=________m/s ;(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量ΔE k =________J ,系统重力势能的减少量ΔE p =________J ;(当地的重力加速度g 取10m/s 2)(3)若某同学作出12v 2-h 图像如图丙所示,则当地的重力加速度g =________m/s 2.答案 (1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7解析 (1)v 5=21.60+26.40×10-20.1×2m/s =2.4 m/s.(2)ΔE k =12(m 1+m 2)v 52-0≈0.58J,ΔE p =m 2gh 5-m 1gh 5=0.60J.(3)由(m 2-m 1)gh =12(m 1+m 2)v 2,知v 22=m 2-m 1gh m 1+m 2,即图线的斜率k =m 2-m 1g m 1+m 2=5.821.20m/s 2,解得g =9.7m/s 2.命题点三 实验拓展——探究弹簧的弹性势能例4 (2018·河南省洛阳市上学期期中)某实验小组利用如图8甲所示的实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为h ,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m 的小钢球接触,弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧弹力的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸P 点留下痕迹.(已知重力加速度为g )图8(1)实验测得小球的落点P 到O 点的距离为l ,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E p 与h 、l 、mg 之间的关系式为________________;(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在图乙坐标纸上作出x -l 图像.p x 之间的关系式为________.答案 (1)E p =mgl 24h(2)见解析图(3)x =0.04l E p =625mgx24h解析 (1)小球从桌子边缘水平飞出,做平抛运动,有h =12gt 2,l =v 0t ;将小球向左推压缩弹簧,由机械能守恒可得E p =12mv 02,联立得E p =mgl 24h;(2)根据给出的数据利用描点法可得出对应的图像如图所示(3)由图像得出x 与l 的关系式为x =0.04l ,由实验得到弹簧弹性势能E p 与弹簧压缩量x 之间的关系式为E p =mgl 24h =625mgx 24h.。
2018年全国高考物理考试大纲
2018年全国高考物理考试大纲Ⅰ. 考核目标与要求根据普通高等学校对新生文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部 2003 年颁布的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中物理课程标准(实验)》,确定高考理工类物理科考试内容。
高考物理试题着重考查考生的知识、能力和科学素养,注重理论联系实际,注意物理与科学技术、社会和经济发展的联系,注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用,以有利于高校选拔新生,有利于激发考生学习科学的兴趣,培养实事求是的态度,形成正确的价值观,促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现。
高考物理在考查知识的同时注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置;通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低,但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。
目前,高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面:1. 理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。
2. 推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或做出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。
3. 分析综合能力能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够提出解决问题的方法,运用物理知识综合解决所遇到的问题。
4. 应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;能运用几何图形、函数图像进行表达和分析。
5. 实验能力能独立地完成表 2、表 3 中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,能对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制订解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验。
2018年全国统一高考物理试题及答案解析(新课标1卷)
A . m a m b m e2017年普通高等学校招生全国统一考试物理试题及答案(新课标1卷)注意事项:1 •答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2 •回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用 橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3 •考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127、选择题:本题共 8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第 14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得 6分,选对但不全的得 3分,有选错的得0分。
14. 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) 15. 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 A •速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C •速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大16. 如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸 面向里,三个带正电的微粒 a 、b 、c 电荷量相等,质量分别为 m a 、m b 、m e 。
已知在该区域内,a 在纸 面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,e 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A . 30 kg m/s2C . 6.0 氷0 kg m/s2B . 5.7 X 0 kg m/s D . 6.3 X 02 kg m/sD . m c m b m a17 .大科学工程 人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。
2018年全国卷高考物理总复习《交变电流》专题突破
2018年全国卷高考物理总复习《交变电流》专题突破【考点定位】正弦交流电的有效值、极值、瞬时值的表达式以及它们之间的关系,非正弦交流电的有效值的计算仍会是本考点的着力点,备考中扎实掌握这些基础知识。
以互感为原理的变压器是考察的常见形式,原副线圈的电压电流电功率关系,特别是接入二极管和传感器的情况下,整个电路的动态变化是一个热点。
考点一、交流电的产生及描述1.正弦交流电:在匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的转轴匀速转动,线框中产生的交流电即按照正弦规律变化即正弦交流电。
正弦交流电的电动势最大值m E nBS ω=,其中n 是线框的匝数,B 是匀强磁场的磁感应强度,S 是线框面积,ω是线框绕转轴转动的角速度。
若从线框经过中性面即线框与磁场垂直开始计时,则电动势瞬时值sin m E E t ω=,而磁通量瞬时值则为cos nBS t φω=,即当电动势按照正弦规律随时间变化时,磁通量按照余弦规律随时间变化。
2.正弦交流电的四值:正弦交流电的最大值即m E nBS ω=,m I m E nBS R r R rω==++,瞬时值(从中性面开始计时)sin m E E t ω=,m I sin I t ω=。
平均值常用来计算通过电路的电荷量,(R r)E I nR r t φ∆==+∆+,即E n t φ∆=∆,那么通过电路的电荷量(R r)Q I t n φ∆=∆=+。
有效值是根据热效应来定义的,如果交流电在一段时间内产生的热量与电压为U 电流为I 的直流电产生的热量相等,那么该交流电的有效电压就是U 有效电流就是I 。
对正弦交流电而言,有效电压U =,有效电流I =电路中所有电表的示数都是有效值,电功率电热的计算都是有效值,而电容器的击穿电压等则是指的最大值。
考点二、变压器和远距离输电1.理想变压器:变压器有原副线圈和铁芯组成,其原理是原副线圈互感,要求原线圈必须输入交流电,这样才能产生电磁感应在副线圈感应出交流电,原副线圈磁通量变化率tφ∆∆相同,所以有11u n t φ∆=∆,22u n tφ∆=∆,即原副线圈电压表等于匝数比1122u n u n =。
2018年物理真题及解析_2018年天津市高考物理试卷
2018年天津市高考物理试卷一、单项选择题(每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.(6.00分)国家大科学工程﹣﹣中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。
下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.N俘获一个α粒子,产生O并放出一个粒子B.Al俘获一个α粒子,产生P并放出一个粒子C.B俘获一个质子,产生Be并放出一个粒子D.Li俘获一个质子,产生He并放出一个粒子2.(6.00分)滑雪运动深受人民群众喜爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直圆面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变3.(6.00分)如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,电势能分别为E PM、E PN.下列判断正确的是()A.v M<v N,a M<a N B.v M<v N,φM<φNC.φM<φN,E PM<E PN D.a M<a N,E PM<E PN4.(6.00分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的,则()A.R消耗的功率变为P B.电压表V的读数变为UC.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变5.(6.00分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定()A.Hα对应的前后能级之差最小B.同一介质对Hα的折射率最大C.同一介质中Hδ的传播速度最大D.用Hγ照射某一金属能发生光电效应,则Hβ也一定能二、不定项选择题(每小题6分,共18分。
2018年全国统一高考物理试卷(新课标ⅱ)(含解析版)
2018年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅱ)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功2.(6分)高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )A.10N B.102N C.103N D.104N3.(6分)2018年2月,我国500m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms。
假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10﹣11N•m2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )A.5×104kg/m3B.5×1012kg/m3C.5×1015kg/m3D.5×1018kg/m3 4.(6分)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10﹣19J,已知普朗克常量为6.63×10﹣34J•s,真空中的光速为3.00×108m•s﹣1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )A.1×1014Hz B.8×1014Hz C.2×1015Hz D.8×1015Hz5.(6分)如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i 随时间变化的正确图线可能是( )A.B.C.D.6.(6分)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度﹣时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示,已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是( )A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大7.(6分)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上,L1的正上方有a,b两点,它们相对于L2对称。
2018年全国高考理综试题物理部分解析(全国卷Ⅲ)
2018年全国统一考试理科综合能力测试物理部分(全国卷Ⅲ)二、选择题:第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ,产生了第一个人工放射性核素X :2713α+Al n+X 。
X 的原子序数和质量数分别为( ) A .15和28 B .15和30 C .16和30 D .17和3114【答案】B 【解析】本题考查核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒规律及其相关的知识点。
根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知,X 的电荷数为2+13=15,质量数为4+27-1=30,根据原子核的电荷数等于原子序数,可知X 的原子序数为15,质量数为30,B 正确。
15.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。
P 与Q 的周期之比约为( )A .2:1B .4:1C .8:1D .16:115【答案】C 【解析】 设地球半径为R ,根据题述,地球卫星P 的轨道半径为R P =16R ,地球卫星Q 的轨道半径为R Q =4R ,根据开普勒定律,所以P 与Q 的周期之比为T P ∶T Q =8∶1,C 正确。
16.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q 方;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q 正。
该电阻上电压的峰值为u 0,周期为T ,如图所示。
则Q 方: Q 正等于( )A .1:2 B .2:1 C .1:2 D .2:116【答案】D 02,而方波交流电的有效值为u 0,根据焦耳定律和欧姆定律,Q =I 2RT =2U RT ,可知在一个周期T 内产生的热量与电压有效值的二次方成正比,Q 方∶Q 正= u 02∶(02u )2=2∶1,选项D 正确。
高考物理一轮复习第六单元机械能第1讲功和功率课件新人教版
于物块运动至 x=0.4 m 处时,速度为 0,由功能关系可知,W-Wf=Ep,此时弹簧的弹性势能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ep=3.1 J,A 项正确。
方法
计算变力做功的方法选取
“微元法”在中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。“化变力
力做功。使用动能定理可根据动能的变化来求功,是求变力做功的一种方法。
题型一
变力做功的计算
【例 1】轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量 m=0.5 kg 的物块相连,如图甲所示,弹
簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数 μ=0.2。以物块所在处为原点,
以水平向右为正方向建立 x 轴,现对物块施加水平向右的外力 F,F 随 x 轴坐标变化的情
合,具体特点如下:
(1)对功和功率,高考命题角度为功的定义式的理解及应用,机车启动模型的分析,主
要以选择题的形式出现。
高
考
引
航
(2)动能定理主要考查解决变力做功及多过程问题,题目综合性较强。正确理解动能定
理,灵活分析物体的受力特点、运动特点及做功情况是常用方法。
(3)对机械能守恒定律的考查,一是以绳、杆、弹簧等连接
情景设置为多过程,具有较强的综合性。
第1讲
1
必备知识
功和功率
2
关键能力
1
功
(1)定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。
(2)必要因素:①物体受力的作用。②物体在力的方向上发生了位移。
(3)物理意义:功是能量转化的量度。功只有大小,没有方向。
如何快速提高高考物理成绩方法(最新6篇)
如何快速提高高考物理成绩方法(最新6篇)如何能够提高高中物理成绩篇一高中物理学习方法有哪些?课前预习:高中物理内容多,难度大,课前预习可以捋顺课本知识结构,明确重、难点。
听课时做到有的放矢,提高听课的效率。
学会听课:对于高中物理学生往往是一听就懂,一做就错。
究其原因是学生不会听课。
听课不仅要听知识内容,更重要的是体会老师的思维方法,学习老师是如何运用物理规律和概念的,并努力将其转化为自己的能力。
对于习题课,不能只注意题目的答案,而应注重知识的掌握、规律的运用,特别是自己暴露出来的问题更应集中精力加以解决,此时正是自己长知识、长见解、提高水平的时候。
在习题课上还应注意学习老师是如何审题、如何捕捉题中关键字眼提炼物理模型的、如何进行过程分析及不同过程之间如何联系、书写的格式等。
学会记笔记:记笔记不是学习目的而是一种手段,笔记更多的是应反映出对自己的警示和自己学习的体会,有时在书中或题中简单的几个字或是一个符号就可完成,若因记笔记而影响听课和思考则得不偿失。
记忆:在高中物理的学习中,应熟记基本概念、规律和一些最基本的结论。
没有知识的记忆,学习过程就会处处碰壁,困难重重。
不耻下问:及时解决疑难问题,轻装上阵。
认真对待作业:包括独立完成作业及作业下发后要及时改错,改错尤其要引起同学们的注意。
动手实验:开动脑筋完成课本中的小实验,你会受益匪浅。
学会积累:包括成功的经验和失败的教训。
高考物理常见的失分项篇二1、不按题目要求答题,画图不规范;2、实验器材读数时不注意有效数字的位数;3、高考物理解题过程分析不全面,只注意到开始阶段,而忽视对全过程的讨论;4、计算数值错误,无法求解;5、书写不规范,失分。
高考物理复习要注意哪些问题篇三(1)加强审题能力的培养审题能力是一种综合能力,它包括阅读、理解、分析、综合等多种能力,也包括严肃认真耐心细致的态度等非智力因素,因此,提高审题能力不仅是考试的需要,也是素质教育的重要组成部分。
2018年高考物理:把握高考命题新动向
⑷选考题部分整体难度适中。 3-3模块选择题考查了气体分子运动速率的统计分布 特点,计算题延续往年的与气缸类相关的气体实验定律, 区分度不大。 3-4模块考查了波的干涉和光的折射,题目不难,对 数学运算能力有一定要求。 综合分析,今年全国一卷物理部分突出主干知识的 考查,知识覆盖面较广,符合考纲要求,没有偏题、怪 题。 尤其是今年的试卷没有过多的创新,对于同学们较畏 惧的创新实验、滑块-滑板问题、传送带问题、电磁感 应计算题都没有考查。
现实问题: 刷题的做法使学生有较强的经典题解题能力,却对所学 的知识到底有哪些应用、怎样联系实际能力较弱,并且以 物理科技应用为题材的习题一直是同学们的薄弱点。 注重: 1、注重2018年各地的最新模拟试题。都会有相应的新 颖题型出现,与实际情景为背景,考察理论联系实际的应 用。 2、科学有效地训练学生知识迁移能力,引导有能力的 学生要多联想必考点、热考点可结合的实例。增强新型试 题的适应能力。 3、培养学生将结合情景转化为物理模型的能力 4、实际命题中,结合实际生产生活、科学发展的命题, 难度多数偏低,但迷惑性强。建立学生信心,肯于钻研。
降低入手难度。对物理过程和数学运算的复杂性要求中 等,利于命题难度的平稳过度。
2018命题精神: 1、聚焦“立德树人”,上好“一堂课”,着力凸显价 值引领 2、注重“服务选才”,做精“一把尺”,全面提升 选拔效能
高考命题要增强基础性,考查学生必备知识和关键能力; 要增强综合性,体现学生综合素质和学科素养;要加强应用性, 注重理论密切联系实际;要增强探究性和开放性,考查学生的 创新意识和创新能力。
5.依据考纲命题,逐步落实考试大纲修订内容 2017年高考物理考试大纲将动量、近代物理等知识
列为必考内容。
在2017年高考物理试题中,新增部分的考核涉及较 少,全部采用选择题的形式,难度较低。 2018年仍会适度控制新增内容的综合度和难度,确 保考试大纲修订平稳落地。
2018年高考物理复习辅导:分组实验
2018年高考物理复习辅导:分组实验
为方便广大考生复习,查字典物理网整理了2015年高考物理复习辅导:分组实验,希望能助各位考生一臂之力
分组实验原理与仪器
每个学生分组实验都有自己的实验原理,理解并掌握好这些实验原理,可以触类旁通,用于今后设计其它的没做过的实验。
至于实验仪器,也不必去死记,一来记不住,二来实在没必要。
其实实验仪器很好处理的,同学们先回顾一下实验的装置,画个草图,把草图上的仪器写出来,草图上没有的仪器都是些测量仪器,看看本实验要哪些数据要测量,而这些数据各要什么测量工具,这样就行了。
下面我们介绍部分实验的原理与仪器。
其它类推。
1、验证牛顿第二定律*:
原理:验证a与F成正比,a与m成反比
(1)用控制变量法处理a、F、m三者关系,先让m不变,改变F测a如何变;然后让F不变,改变m看a如何变。
(2)用遂差法处理纸带的点,求出a中华考试网
(3)用图像法处理数据,针对a与m成反比,在设计坐标轴时,建立a-1/m的坐标轴,若描出的点的连线是直线证明a 与m成反比。
(4)实验时为减少误差,用抬高木板一端方式以重力下滑分力抵消摩擦力,以砂与砂桶的质量远小于小车的质量使砂与砂桶的重力约等于绳子的拉力。
仪器:
(1)回忆实验时情景,画个草图,上有打点计时器、低压交流电源、纸带、复写纸、导线、附有滑轮的长木板、小车、砂和砂桶;
(2)而在数据测量时要用到天平、若干砝码、刻度尺。
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高考物理专题复习-9.磁场6 圆形边界磁场问题(解析版)
高考物理专题复习-9.6 圆形边界磁场问题(解析版)一.选择题1(2018金考卷).如图所示,在xOy坐标系中,以(r,0)为圆心的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在y>r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场。
在xOy平面内,从O点以相同速率、沿不同方向向第一象限发射质子,且质子在磁场中运动的半径也为r。
不计质子所受重力及质子间的相互作用力。
则质子A.在电场中运动的路程均相等B.最终离开磁场时的速度方向均沿x轴正方向C.在磁场中运动的总时间均相等D.从进入磁场到最后离开磁场过程的总路程均相等【参考答案】AC【命题意图】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动和在匀强电场中的运动及其相关的知识点。
【解题思路】根据题述圆形磁场的半径与质子在磁场中运动的半径相同,从O点以相同的速率沿不同方向向第一象限发射质子,质子经过磁场偏转后以相同的速率平行于y轴射出做减速运动,速度减小到零后反向加速后进入磁场,根据动能定理,在电场中运动的路程均相等,选项A正确;通过分析可知,质子最终离开磁场时的速度方向均与原来进入磁场时速度方向相同,选项B错误;由于带电粒子在磁场中两次运动轨迹虽然不同,但是两次轨迹所对的圆心角之和相同,两次运动的轨迹长度之和相等,所以带电粒子在磁场中运动的总时间相等,选项C正确;带电粒子在电场中运动时间相等,在磁场区域运动时间相等,由于磁场区域与电场区域之间有非场区,所以质子从进入磁场区域到离开磁场区域的过程中的总路程不相等,选项D错误。
2.(2018云南昭通五校联考)如图,在半径为R=mv0/q B的圆形区域内有水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B;圆形区域右侧有一竖直感光板MN.带正电粒子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场,已知粒子质量为m,电量为q,粒子重力不计.若粒子对准圆心射入,则下列说法中正确的是( )A.粒子一定沿半径方向射出B.粒子在磁场中运动的时间为πm/2q BC.若粒子速率变为2v0,穿出磁场后一定垂直打到感光板MN上D.粒子以速度v0从P点以任意方向射入磁场,离开磁场后一定垂直打在感光板MN上【参考答案】ABD轨迹圆弧对应的圆心角为故运动时间为:t=T/4,T=,所以t=πm/2q B,B正确;若粒子速率变为2v0,则轨道半径变为2R,运动轨迹如图:故不是垂直打到感光板MN上,故C错误;当带电粒子以v0射入时,带电粒子在磁场中的运动轨道半径为R.设粒子射入方向与PO方向夹角为θ,带电粒子从区域边界S射出,带电粒子运动轨迹如图所示.因P O3=O3S=PO=SO=R所以四边形POSO3为菱形,由图可知:PO∥O3S,v3⊥SO3,因此,带电粒子射出磁场时的方向为水平方向,与入射的方向无关.故D正确;故选:ABD.3.如图所示,在一个圆环内的区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(磁场未画出),圆环逆时针转动并在环上开有一个小缺口,一带正电的粒子从小缺口沿直径方向进入圆环内部,且与圆环没有发生碰撞,最后从小缺口处离开磁场区域,已知粒子的比荷为k,磁场的磁感应强度大小为B,圆环的半径为R,粒子进入磁场时的速度为,不计粒子的重力,则圆环转动的角度A. kBB. 3kBC. 5kBD. 7kB【参考答案】AC【名师解析】粒子进入磁场后做匀速圆周运动,故,粒子将圆环区域内运动四分之一周期离开磁场,粒子运动的时间为,在这段时间内,圆环转过的角度为,根据可得,故AC正确,BD错误;故选AC。
高三复习讲座
“议”环节,主要是培养学生合作学习能力、口头表达能力和沟通雄辩的能力。
展:激惰展示
展示的顺序为:先展示“议”仍然没有解
决的疑难问题和在展示过程中新生成的问题:在展示教 师备课时预先设定的有价值的典型性问题。
为了测量一电阻的阻值Rx,现有以下器材:蓄电池E,电流表A, 电压表V,滑动变阻器R,电阻箱RP,开关S1、S2,导线若干.某活
“思”环节,主要是培养阅读的能力、独立思考的能力和自己发现问题的能力。
议:合作学习 “议”要求学生在自主学习、独立思考的 基础上,通过小组讨论解决未知。 1.在实验过程中,已知各元器件均
无故障,但闭合开关S后,无论如
何调节滑片P,电压表和电流表的
示数总是调不到零,其原因是________
点到________点的导线没接好.(空格中请填写图甲中的数 字,如“2”点到“3”点的导线)
学校分为三大校区,全校师生15000多人。
翟志海先生,石家庄精英中学创始人,精英集团董事长兼总裁,第十二届全国 人大代表、民革第十二届中央委员、第八届国家督学、中国民办教育协会副会长。 翟志海先生是为中国民办教育和文化体育事业发展做出杰出贡献的教育实业家 和民营企业家,曾获全国五一劳动奖章。
李金池先生是全国著名教育专家、全国首届中学十佳卓越校长,曾任衡水中学 校长12年,创造了影响全国的“衡中神话”。 2010年辞任衡水市教育局局长,出任石家庄精英中学校长,使石家庄精英中学 快速崛起为“中国高中50强”,被全国教育同仁誉为“精中奇迹”。
导:包括“导入”和“导学”两个方面,它是为了方便学生进
入下一环节的“思”(自主学习)而设立的一个独立的环节。
导:包括“导入”和“导学”两个方面,它是为了方便学生进
入下一环节的“思”(自主学习)而设立的一个独立的环节。
2018年高考全国二卷全国卷物理精彩试题(卷)及问题详解解析汇报
2018年高考全国卷Ⅱ理综试题二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.(考点一:动能定理)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定A .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功15.(考点二:动量定理)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,与地面的撞击时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A .10 N B .102N C .103N D .104N16.(考点三:万有引力,圆周运动)2018年2月,我国500 m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T =5.19 ms ,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为11226.6710N m /kg -⨯⋅。
以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为 A .93510kg /m ⨯ B .123510kg /m ⨯ C .153510kg /m ⨯ D .183510kg /m ⨯17.(考点四:光电效应)用波长为300 nm 的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28⨯10-19J 。
已知普朗克常量为6.63⨯10-34J ·s ,真空中的光速为3.00⨯108m ·s -1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A .1⨯1014Hz B .8⨯1014Hz C .2⨯1015Hz D .8⨯1015Hz18.(考点五:法拉第电磁感应定律,楞次定律)如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l ,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
全品复习方案高考物理一轮复习 第6单元 动量课时作业(含解析)-人教版高三全册物理试题
动量课时作业课时作业(十七)第17讲动量动量定理时间/40分钟根底达标1.如下关于冲量与动量的说法中正确的答案是()A.物体所受合外力越大,其动量变化一定越快B.物体所受合外力越大,其动量变化一定越大C.物体所受合外力的冲量大,其动量变化可能小D.物体所受合外力的冲量越大,其动量一定变化越快2.游乐场里,质量为m的小女孩从滑梯上由静止滑下.空气阻力不计,滑梯可等效为直斜面,与水平面的夹角为θ,小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,如此如下判断中正确的答案是()A.小女孩下滑过程中弹力的冲量为零B.小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零,总功也为零C.小女孩下滑过程中动量的变化为mg sinθ·tD.小女孩下滑至底端时动量的大小为mg(sinθ-μcosθ)t图K17-13.甲、乙两同学做了一个小游戏,如图K17-1所示,用棋子压着纸条,放在水平桌面上接近边缘处.第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的P点.第二次将棋子、纸条放回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的N点.两次现象相比()A.第二次棋子的惯性更大B.第二次棋子受到纸带的摩擦力更小C.第二次棋子受到纸带的冲量更小D.第二次棋子离开桌面时的动量更大4.[2018·成都二模]一枚30g的鸡蛋从17楼(离地面人的头部为45m高)落下,能砸破人的头骨.假设鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10-4s,人的质量为50kg,重力加速度g取10m/s2,如此头骨受到的平均冲击力约为()A.1700NB.2000NC.2300ND.2500N图K17-25.质量m=3kg的小物体放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下开始运动.在0~2s的时间内,拉力F的功率P随时间变化的关系图像如图K17-2所示,如此小物体与水平面间的动摩擦因数为(重力加速度g取10m/s2) ()A.B.C.D.6.如图K17-3所示,a、b、c是三个一样的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由滚下,同时b、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛.如下说法正确的答案是()图K17-3A.它们同时到达同一水平面B.它们动量变化的大小相等C.它们的末动能一样D.重力对它们的冲量相等图K17-47.(多项选择)[2018·常德模拟]如图K17-4所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,如下说法正确的答案是()A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球抑制阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于mD.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量8.(多项选择)如图K17-5所示,斜面除AB段粗糙外,其余局部都是光滑的,物体与AB段间的动摩擦因数处处相等.物体从斜面顶点滑下,经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,且AB=BC,如此如下说法中正确的答案是()图K17-5A.物体在AB段和BC段的加速度大小相等B.物体在AB段和BC段的运动时间相等C.物体在以上两段运动中重力做的功相等D.物体在以上两段运动中的动量变化量一样技能提升9.(多项选择)[2019·湖北恩施模拟]几个水球可以挡住一颗子弹?CCTV(国家地理频道)的实验结果是:四个水球足够!完全一样的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球.如下判断正确的答案是()图K17-6A.子弹在每个水球中的速度变化一样B.子弹在每个水球中运动的时间不同C.每个水球对子弹的冲量不同D.子弹在毎个水球中的动能变化一样10.(多项选择)[2018·辽宁五校模拟]一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间内仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图K17-7所示.如下说法中正确的答案是()图K17-7A.在t=0到t=4s这段时间内,质点做往复直线运动B.在t=1s时,质点的动量大小为1kg·m/sC.在t=2s时,质点的动能最大D.在t=1s到t=3s这段时间内,力F的冲量为零11.(多项选择)水平面上有质量为m a的物体a和质量为m b的物体b,分别在水平推力F a和F b作用下开始运动,运动一段时间后撤去推力,两个物体都将再运动一段时间后停下.两物体运动的v-t图线如图K17-8所示,图中线段AC∥BD.以下说法正确的答案是()图K17-8A.假设m a>m b,如此F a<F b,且物体a抑制摩擦力做功小于物体b抑制摩擦力做功B.假设m a>m b,如此F a>F b,且物体a抑制摩擦力做功大于物体b抑制摩擦力做功C.假设m a<m b,如此可能有F a<F b,且物体a所受摩擦力的冲量大于物体b所受摩擦力的冲量D.假设m a<m b,如此可能有F a>F b,且物体a所受摩擦力的冲量小于物体b所受摩擦力的冲量12.(多项选择)[2018·南宁期末]如图K17-9甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻以初速度v0从倾角为θ的足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.重力加速度为g.如下说法正确的答案是()图K17-9A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3mgt0sinθB.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为mv0C.斜面倾角θ的正弦值为D.不能求出3t0时间内物块抑制摩擦力所做的功13.某同学研究重物与地面撞击的过程,利用传感器记录重物与地面的接触时间.他让质量为m=9kg的重物(包括传感器)从高H=0.45m处自由下落撞击地面,重物反弹高度h=0.20m,重物与地面接触时间t=0.1s.假设重物与地面的形变很小,可忽略不计.g取10m/s2,求:(1)重物受到地面的平均冲击力大小.(2)重物与地面撞击过程中损失的机械能.挑战自我14.为估算池中睡莲叶面承受雨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小时内杯中水位上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s,据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3) ()A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa课时作业(十八)A第18讲动量守恒定律与其应用时间/40分钟根底达标1.如图K18-1所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,槽底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑,如此小球下滑过程中()图K18-1A.小球和槽组成的系统动量守恒B.槽对小球的支持力不做功C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒2.如图K18-2甲所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星别离.前局部的卫星质量为m1,后局部的箭体质量为m2,别离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,如图乙所示,假设忽略空气阻力与别离前后系统质量的变化,如此别离后卫星的速率v1为()图K18-2A.v0-v2B.v0+v2C.v0-v2D.v0+(v0-v2)图K18-33.如图K18-3所示,光滑水平桌面上有两个大小一样的小球,质量之比m1∶m2=2∶1,球1以3m/s的速度与静止的球2发生正碰并粘在一起,桌面距离地面的高度h=1.25m,g取10m/s2,如此落地点到桌面边沿的水平距离为()A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m图K18-44.如图K18-4所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端,当两人同时相向运动时,如下说法正确的答案是 ()A.假设小车不动,如此两人速率一定相等B.假设小车向左运动,如此A的动量一定比B的小C.假设小车向左运动,如此A的动量一定比B的大D.假设小车向右运动,如此A的动量一定比B的大图K18-55.(多项选择)A、B两球沿同一条直线运动,如图K18-5所示的x-t图像记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B两球碰撞前的x-t图像,c为碰撞后它们的x-t图像.假设A球质量为1kg,如此B球质量与碰后它们的速度大小分别为()A.2kgB.kgC.4m/sD.1m/s技能提升图K18-66.(多项选择)质量分别为M和m0的两滑块甲、乙用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块丙发生碰撞,如图K18-6所示,碰撞时间极短.在此过程中,如下情况可能发生的是()A.甲、乙、丙的速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3B.乙的速度不变,甲和丙的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2C.乙的速度不变,甲和丙的速度都变为v',且满足Mv=(M+m)v'D.甲、乙、丙速度均发生变化,甲、乙的速度都变为v1,丙的速度变为v2,且满足(M+m)v0=(M+m)v1+mv27.(多项选择)质量为M的某机车拉着一辆质量与它一样的拖车在平直路面上以v0=10m/s的速度匀速行驶.途中某时刻拖车突然与机车脱钩.假设脱钩后机车牵引力始终保持不变,而且机车与拖车各自所受阻力也不变.如下说法中正确的答案是()A.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是15m/s、5m/sB.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是25m/s、-2m/sC.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量不变,动能增加D.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量减少,动能减少8.(多项选择)A、B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船上质量为m的人以对地水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,如此()A.A、B两船的速度大小之比为2∶3B.A、B(包括人)两船的动量大小之比为1∶1C.A、B(包括人)两船的动能之比为3∶2D.A、B(包括人)两船的动能之比为1∶19.(多项选择)在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图K18-7甲所示,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量均为19kg,如此()图K18-7A.碰后蓝壶速度为0.8m/sB.碰后蓝壶移动的距离为2.4mC.碰撞过程两壶损失的动能为7.22JD.碰后红、蓝两壶所滑过的距离之比为1∶2010.(多项选择)如图K18-8所示,用轻弹簧相连的质量均为1kg的A、B两物块都以v=4m/s的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为2kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,如下说法正确的答案是()图K18-8A.当弹簧的形变量最大时,物块A的速度为2m/sB.弹簧的弹性势能的最大值为JC.弹簧的弹性势能的最大值为8JD.在以后的运动中,A的速度不可能向左11.(多项选择)如图K18-9所示,光滑水平面上有大小一样的A、B两球在同一直线上运动.两球质量的关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,如此()图K18-9A.该碰撞为弹性碰撞B.该碰撞为非弹性碰撞C.左方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶1012.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊会爆开.某次试验中,质量m1=1600kg的试验车以速度v1=36km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10s碰撞完毕,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小与F0的大小;(2)假设试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1600kg、速度v2=18km/h、同向行驶的汽车,经时间t2=0.16s两车以一样的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.挑战自我13.如图K18-10所示,质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB 长度为2R.现将质量也为m的小球从距A点正上方h0的位置由静止释放,然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出,在空中上升的最大高度为h0(不计空气阻力),如此()图K18-10A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度h满足h0<h<h0课时作业(十八)B第18讲动量守恒定律与其应用时间/40分钟根底达标图K18-111.[2018·株洲质检]如图K18-11所示,长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上,后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒.当小球甲刚要落地时,其速度大小为(重力加速度为g)()A.B.C.D.02.如图K18-12所示,木块A的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量m A=2.0kg,原来静止在光滑的水平面上.质量m B=2.0kg的小球B以v=2m/s的速度从右向左冲上木块A,如此B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大高度是(设B球不能飞出去,g取10m/s2)()图K18-12A.0.40mB.0.10mC.0.20mD.0.50m图K18-133.如图K18-13所示,放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上、下两层粘在一起组成的.质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,假设击中上层,如此子弹刚好不穿出;假设击中下层,如此子弹嵌入其中.比拟这两种情况,以下说法中不正确的答案是()A.滑块对子弹的阻力一样大B.子弹对滑块做的功一样多C.滑块受到的冲量一样大D.系统产生的热量一样多4.如图K18-14甲所示,长木板A静止在光滑的水平面上,质量为m=1kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端,之后A、B的速度随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,由此可得()图K18-14A.A的质量等于B的质量B.A的质量小于B的质量C.0~2s内,A、B组成的系统损失的机械能为4JD.0~2s内,A、B组成的系统损失的机械能为3J技能提升图K18-155.(多项选择)如图K18-15所示,质量为M的三角形斜劈置于光滑水平地面上,三角形的底边长为L,斜面也光滑.质量为m的滑块(可看作质点)由静止开始沿斜面下滑的过程中 ()A.斜劈与滑块组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.滑块沿斜面滑到底端时,斜劈移动的位移大小为C.滑块对斜劈的冲量大小等于斜劈的动量变化量D.滑块抑制支持力做的功等于斜劈增加的动能6.(多项选择)在光滑的水平面上,两物体A、B的质量分别为m1和m2,且m1<m2,它们用一根轻质弹簧相拴接.开始时,整个系统处于静止状态,弹簧处于自然长度.第一次给物体A一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v,第二次给物体B一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v,如图K18-16所示.弹簧的形变未超出弹性限度,比拟这两种情况,如下说法正确的答案是()图K18-16A.两种情况下物体A、B的共同速度大小相等B.第一次物体A、B的共同速度较小C.两种情况下弹簧的最大弹性势能一样D.第二次弹簧的最大弹性势能较大7.(多项选择)如图K18-17所示,一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m=2M的小物块.现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度,如下说法正确的答案是()图K18-17A.最终小物块和木箱都将静止B.最终小物块和木箱组成的系统损失的机械能为C.木箱的速度水平向左、大小为时,小物块的速度大小为D.木箱的速度水平向左、大小为时,小物块的速度大小为8.(多项选择)如图K18-18甲所示,轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平地面上.现给物块A一个瞬时冲量,使它获得水平向右的速度v0,从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,如此如下判断正确的答案是 ()图K18-18A.t1时刻弹簧长度最短B.在t1~t3时间内,弹簧处于压缩状态C.在0~t2时间内,弹簧对A的冲量大小为m1(v0-v3)D.物块A、B的动量满足m1v0=(m1+m2)v2=m2v1-m1v39.(多项选择)如图K18-19所示,水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为d.质量分别为m1和m2的A、B两物体与弹簧连接,B物体的左边有一固定挡板.A物体从图示位置由静止释放,当两物体相距最近时,A物体的速度为v1,如此在以后的运动过程中,可能的情况是()图K18-19A.A物体的最小速度是0B.在某段时间内A物体向左运动C.B物体的最大速度一定是v1D.B物体的最大速度是v1挑战自我10.[2018·汉中质检]如图K18-20所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平局部AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧轨道CD在C点相切,其总质量M=4kg,其右侧紧靠在固定挡板上,静止在光滑水平面上.在轨道的左端有一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度向右运动,小滑块刚好能冲到D点.小滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5,轨道水平局部AB的长度L=0.5m,g取10m/s2.(1)求小滑块经过C点时对轨道的压力大小;(2)通过计算分析小滑块最终能否从轨道上掉下.图K18-2011.如图K18-21所示,一个轻弹簧水平放置,左端固定在A点,右端与一质量为m1=1kg的物块P接触但不拴接.AB是水平轨道,B端与半径R=0.8m的竖直光滑半圆轨道BCD底部相切,D是半圆轨道的最高点.另一质量为m2=1kg的物块Q静止于B点.用外力缓慢向左推动物块P,将弹簧压缩(弹簧处于弹性限度内),使物块P静止于距B端L=2m处.现撤去外力,物块P被弹簧弹出后与物块Q发生正碰,碰撞前物块P已经与弹簧分开,且碰撞时间极短,碰撞后两物块粘到一起,并恰好能沿半圆轨道运动到D点.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5,物块P、Q均可视为质点,g取10m/s2.求:(1)与物块Q发生碰撞前瞬间物块P的速度大小;(2)释放物块P时弹簧的弹性势能E p.图K18-21课时作业(十七)1.A[解析]由动量定理得FΔt=Δp,如此F=,即合力为动量的变化率,不等于动量的变化量,选项A正确.2.D[解析]小女孩下滑过程中弹力的冲量为mg cosθ·t,选项A错误;小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力的总冲量为零,总功为负值,选项B错误;由动量定理知,小女孩下滑过程中动量的变化为mg(sinθ-μcosθ)t,选项C错误;因从静止开始滑下,所以小女孩下滑到底端时动量的大小为mg(sinθ-μcosθ)t,选项D正确.3.C[解析]惯性由质量决定,与速度无关,选项A错误;先后两次将纸条抽出,棋子受到的滑动摩擦力相等,由动量定理得μmgt=mv,第二次时间更短,棋子受到纸带的冲量更小,离开桌面时的动量更小,选项B、D错误,选项C正确.4.B[解析]鸡蛋自由下落的时间t1==3s,对鸡蛋运动的全过程,由动量定理得mg(t1+t2)=t2,解得=2000N,选项B正确.5.B[解析]由图像可知,t=2s时,P=30W,可得v==2m/s,由动量定理得(F-μmg)t=mv,解得μ=0.4,选项B正确.6.B[解析]b做自由落体运动,c的竖直分运动是自由落体运动,b、c的加速度都为g,设斜面的倾角为θ,如此a的加速度为g sinθ,下落一样高度,设高度为h,a运动时间为t1,如此=g sinθ,所以t1=,b、c下落时间为t2=,a与b、c所用时间不同,选项A错误;a的动量变化为mg sinθ·t1=m,b、c的动量变化为mgt2=m,故三球动量变化大小相等,选项B正确;由机械能守恒定律可知,c的末动能大于a、b的末动能,选项C错误;由于t1>t2,所以重力对它们的冲量大小不相等,选项D错误.7.AC[解析]小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减少了mg(H+h),如此小球的机械能减少了mg(H+h),故A正确;对小球下落的全过程,由动能定理得mg(H+h)-W f=0,如此小球抑制阻力做功W f=mg(H+h),故B错误;小球落到地面时的速度v=,对进入泥潭的过程,由动量定理得I G-I f=0-m,解得I f=I G+m,可知阻力的冲量大于m,故C正确;对全过程分析,由动量定理知,动量的改变量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D错误.8.ABC[解析]根据运动学公式=+2ax,对AB段,有=+2a AB x AB,对BC段,有=+2a BC x BC,因为v C=v A,x AB=x BC,所以a AB=-a BC,即两段运动中加速度大小相等,方向相反,A正确;根据动量定理,对AB段,有F合t AB=m(v B-v A),对BC段,有F合't BC=m(v C-v B),因为两段运动中速度变化量大小相等,方向相反,合外力大小相等,方向相反,所以t AB=t BC,B正确;因为x AB=x BC,所以在两段运动中竖直方向的位移分量相等,故重力做功相等,C正确;物体在以上两段运动中动量变化量大小相等,方向相反,D错误.9.BCD[解析]子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,通过四个水球的平均速度不同,运动位移一样,如此时间不等,由Δv=aΔt可得,子弹在每个水球中的速度变化不一样,由I=mat可得,每个水球对子弹的冲量不同,由ma·l=ΔE k可得,子弹在毎个水球中的动能变化一样,选项A错误,选项B、C、D正确.10.CD[解析]0~4s内,质点先做加速运动后做减速运动,由动量定理得I总=mv,由图像可得0~4s内合力的冲量为0,如此4s末的速度恰减为0,选项A错误;0~1s内合力的冲量为I1=0.5N·s,如此t=1s时质点的动量为0.5kg·m/s,选项B错误;由动量定理可得,在t=2s时质点速度最大,动能最大,选项C正确;1~3s内图像与时间轴所围的面积为0,F的冲量为0,选项D正确.11.BD[解析]v-t图线中线段AC∥BD,故两物体与水平面间的动摩擦因数一样,设动摩擦因数为μ,在a、b加速的过程中,由牛顿第二定律得F a-μm a g=m a a a,F b-μm b g=m b a b,解得F a=m a a a+μm a g,F b=m b a b+μm b g,由v t图像知,在a、b加速的过程中,a a>a b,假设m a>m b,如此F a>F b;整个运动过程中a、b的位移分别为x a=×2v0×2t0=2v0t0和x b=v0×3t0=v0t0,物体a抑制摩擦力做功W fa=μm a gx a,物体b抑制摩擦力做功W fb=μm b gx b,假设m a>m b,如此物体a抑制摩擦力做功大于物体b 抑制摩擦力做功,选项A错误,B正确.假设m a<m b,如此F a、F b的大小关系不确定;物体a所受摩擦力的冲量大小I a=μm a g×2t0,物体b所受摩擦力的冲量大小I b=μm b g×3t0,假设m a<m b,如此物体a 所受摩擦力的冲量小于物体b所受摩擦力的冲量,选项C错误,D正确.12.BC[解析]物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小I G=3mgt0,选项A错误;设物块返回底端的速度为v,如此有=,即v=,物块从开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小Δp=mv0,选项B正确;由动量定理知,对上滑和下滑过程,分别有-(mg sinθ+μmg cos θ)·t0=-mv0和(mg sinθ-μmg cosθ)·2t0=mv0,联立可得sinθ=,选项C正确;在3t0时间内物块抑制摩擦力做的功W f=m-mv2=m,选项D错误.13.(1)540N(2)22.5J[解析](1)重物自由下落,设落地前瞬间的速度为v1,有H=gt2,v1=gt,解得v1=3m/s设反弹瞬间速度为v2,有=2gh,解得v2=2m/s规定向上为正方向,由动量定理得(F-mg)t=mv2+mv1,解得F=540N(2)损失的机械能ΔE=m-m=22.5J.14.A[解析]设雨滴受到支持面的平均作用力为F,在Δt时间内有质量为Δm的雨水的速度由v=12m/s减为零.以向上为正方向,对这局部雨水,由动量定理得FΔt=0-(-Δmv)=Δmv,解得F=v,设水杯的横截面积为S,对水杯里的雨水,在Δt时间内水面上升Δh高度,有Δm=ρSΔh,F=ρSv,产生的压强p==ρv=0.15Pa,故A正确.课时作业(十八)A1.D[解析]小球下滑过程中,小球与槽组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,选项A错误;小球下滑过程中,小球的位移方向与槽对小球的支持力方向的夹角为钝角,故支持力做负功,选项B错误;刚开始时小球速度为零,重力的功率为零,当小球到达底端时,速度水平,与重力方向垂直,重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,选项C错误;小球下滑过程中,地球、小球和槽组成的系统机械能守恒,选项D正确.2.D[解析]对于火箭和卫星组成的系统,在别离前后沿原运动方向上动量守恒,由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得v1=v0+(v0-v2),D正确.3.B[解析]小球1在桌面上滑动的过程,速度不变,与小球2碰撞过程,由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v,解得v=2m/s,两球脱离桌面后做平抛运动,运动时间t==0.5s,水平位移x=vt=1m,选项B正确.4.C[解析]A、B两人与小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律得m A v A+m B v B+m车v车=0,假设小车不动,如此m A v A+m B v B=0,由于不知道A、B的质量关系,所以两人的速率不一定相等,故A错误;假设小车向左运动,如此A、B的动量之和必须向右,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的大,故B错误,C正确;假设小车向右运动,如此A、B的动量之和必须向左,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的小,故D错误.5.BD[解析]由图像可知,碰撞前A、B两球都做匀速直线运动,v a=m/s=-3m/s,v b=m/s=2m/s,碰撞后二者合在一起做匀速直线运动,v c=m/s=-1m/s,碰撞过程中动量守恒,即m A v a+m B v b=(m A+m B)v c,可解得m B=kg,选项B、D正确.6.BC[解析]碰撞的瞬间滑块甲和丙组成的系统动量守恒,滑块乙的速度在瞬间不变,以滑块甲的初速度方向为正方向,假设碰后滑块甲和丙的速度分别变为v1和v2,由动量守恒定律得Mv=Mv1+mv2;假设碰后滑块甲和丙的速度一样,由动量守恒定律得Mv=(M+m)v',故B、C正确.7.AC[解析]机车牵引力不变,脱钩后机车做加速运动,拖车做减速运动,拖车最后速度为0,对运动的整体,由动量守恒定律得2Mv0=Mv1+Mv2,当v1=15m/s时,v2=5m/s,选项A正确,B错误;对系统,由动。
2018年高考物理复习要点:速度和时间的关系
2018年高考物理复习要点:速度和时间的关系为了让同学们更好的复习,下面查字典物理网为大家整理了2017年高考物理复习要点:速度和时间的关系,希望对同学们有所帮助。
高考物理复习要点:速度和时间的关系时速论即宇宙定律与背景无关,任何定律在宇宙里面都是一样的。
以下是速度和时间的关系知识点,请大家认真掌握。
1. 速度——时间图象速度——时间图象描述了物体运动的速度随时间变化规律,由图象可以作出下列判断:(1)读出物体在某时刻的速度或具有某一速度在哪一时刻如图7—1所示,0=t时刻速度为v。
速度2vv=则在2t时刻。
(2)求出物体在某一段时间内速度的变化量,如图7—1,在1t~2t时间内速度变化量12vvv(3)判断运动方向。
若速度为正值(横轴以上)表示物体沿规定的正方向运动,若速度为负则运动方向与规定的正方向相反。
如图7—2所示,20t--时间内速度为正,虽然速度大小改变,运动方向没变,与规定正方向相同,在21tt--时间内速度减小但位移还是增大的。
32tt--时间内速度为负与2t 前运动方向相反,位移减小。
(4)可判断运动性质tv--图象是倾斜的,变速运动、倾斜的直线则表示匀变速直线运动,图象是平行于横轴的直线则表示匀速直线运动。
见图1207t----时间内物体做匀加速直线运动,21tt--则是匀减速直线运动。
32tt--是负向匀加速运动。
(5)比较速度变化快慢。
tv--图象若是直线则直线的倾斜程度表示速度变化快慢。
图象与t轴角越大则速度变化越快。
见图7—2,10t--速度图象与横轴夹角比21tt--图象与横轴夹角小,10t--时间内速度增加得慢21tt--时间内速度减小得快。
(6)求位移,速度图象与横轴或两轴所围面积就是给定时间内的位移,在横轴以上位移为正,横轴以下位移为负。
两物体相遇时它们的速度——时间图象与坐标轴所围面积相等,不是图象的交点。
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高考物理-全品一轮第6单元动量听课手册
动量第17讲 动量 动量定理一、动量1.定义:物体的 与 的乘积.2.表达式:p= ,单位 .3.动量是矢量,与 方向相同. 二、冲量1.定义:是力对时间的累积效应,是过程量,效果表现为物体动量的变化.2.表达式:I= ,单位 .3.冲量是矢量,与 或 方向相同. 三、动量定理1.内容:物体受到的 等于 .2.公式:I 合=Δp.(1)动量的变化量是矢量,只有当初、末动量在一条直线上时,才可以直接进行代数运算.(2)Δp 的计算方法:①直线运动:选择一个正方向,与正方向相同的动量取正值,与正方向相反的动量取负值,可以表达为:Δp=p t -p 0,其中p 0、p t 分别是初、末动量.②曲线运动:要用矢量的运算方法,利用平行四边形定则,画图求解. 【思维辨析】(1)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变. ( ) (2)合外力的冲量是物体动量发生变化的原因. ( ) (3)动量具有瞬时性. ( )(4)物体动量的变化等于某个力的冲量. ( ) 【思维拓展】一个质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t下降的高度为h,速度变为v,求在这段时间内物体动量变化的大小.考点一对动量、冲量的理解1.动能与动量的比较m,=p=2.冲量与功的比较1.(多选)[2017·广州调研]两个质量不同的物体,如果它们的()A.动能相等,则质量大的动量大B.动能相等,则动量大小也相等C.动量大小相等,则质量大的动能小D.动量大小相等,则动能也相等2.下列说法中正确的是()①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速直线运动),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同.②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速直线运动),这两个力在同一段时间内做的功或者大小都为零,或者大小相等、正负号相反.③在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反.④在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反.A.①②B.①③C.②③D.②④3.(多选)[2017·南昌联考]如图17-1所示,水平面上有倾角为θ的斜面,质量为m的小滑块从底端沿斜面向上滑动,经过时间t1速度减小到零,而后下滑,经过时间t2回到斜面底端.滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终是f,重力加速度为g,则关于小滑块运动的整个过程,下列说法中正确的是()图17-1A.斜面对滑块的弹力的冲量为零B.摩擦力对滑块的总冲量大小为f(t2-t1),方向沿斜面向上C.合力对滑块的总冲量大小为mg(t1+t2)sin θ+f(t1-t2),方向沿斜面向下D.合力对滑块的总冲量大小为mg(t1+t2)sin θ+f(t1-t2),方向沿斜面向上■规律总结(1)动量的特点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)冲量的特点①时间性:冲量不仅由力决定,还由力作用的时间决定.恒力的冲量等于力与作用时间的乘积.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的变化量方向一致.(3)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.考点二动量定理的基本应用(1)确定研究对象.在中学阶段用动量定理讨论的问题,其研究对象一般仅限于单个物体.(2)对物体进行受力分析.可以先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和——合力的冲量;或先求合力,再求合力的冲量.(3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号.(4)根据动量定理列方程,如有必要还需要列出其他方程,最后代入数据求解.1(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17-2所示,则()图17-2A.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时物块的速度为零式题[2017·北京海淀摸底]在水平地面的右端B处有一面墙,放在水平地面上A点的小物块的质量m=0.5 kg,A、B间的距离s=5 m,如图17-3所示.小物块以大小为8 m/s的初速度v0从A向B运动,刚要与墙壁碰撞时的瞬时速度v1=7 m/s,碰撞后以大小为6 m/s的速度v2反向弹回.重力加速度g取10 m/s2.(1)求小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小;(2)求小物块与地面间的动摩擦因数μ;(3)若碰撞时间t=0.05 s,求碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小.图17-3■规律总结(1)对动量定理的理解①公式Ft=p'-p是矢量式,左边是物体受到所有力的合冲量,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是合外力在时间t内的平均值.②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.(2)合冲量的两种求解方法①若各外力的作用时间相同,且各外力均为恒力,可以先求出合力,再将合力乘以时间求冲量,即I合=F合t.②若各外力的作用时间不同,可以先求出每个外力在相应时间内的冲量,然后求各外力冲量的矢量和.考点三动量定理与微元法的综合应用考向一流体类问题2[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v0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.式题[2017·河南开封二模]如图17-4所示,静止在光滑水平面上的小车的质量M=20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积S=10 cm2,速度v=10 m/s,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中,则当有质量m=5 kg的水进入小车时,求:(1)小车的速度大小;(2)小车的加速度大小.图17-4考向二微粒类问题3某种气体微粒束由质量m=5.4×10-26 kg、速度v=460 m/s的气体分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,该过程的示意图如图17-5所示.若微粒束中每立方米的体积内有n0=1.5×1020个分子,求被微粒束撞击的平面所受到的压强.图17-5式题一艘宇宙飞船以速度v进入分布密度为ρ的尘埃空间,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积为S,且认为尘埃与飞船碰撞后都附着在飞船上,则飞船受到尘埃的平均制动力为多大?第18讲动量守恒定律及其应用一、动量守恒定律1.内容:一个系统或者为零时,这个系统的总动量保持不变.2.常用的表达式:m1v1+m2v2=.二、系统动量守恒的条件1.理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.2.近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似地看作守恒.3.分方向守恒: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.三、动量守恒的实例1.碰撞(1)特点:在碰撞现象中,一般都满足内力外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.(2)分类:2.反冲运动(1)定义:静止或运动的物体通过分离出部分物质,而使自身在反方向获得加速的现象.(2)特点:在反冲运动中,系统的是守恒的.3.爆炸现象爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用力很大,且系统所受的外力,所以系统动量,爆炸过程时间很短,物体的位移很小,可忽略不计,作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动.【思维辨析】(1)动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度.()(2)系统动量守恒,则机械能也守恒.()(3)质量相等的两个物体发生碰撞时,一定交换速度.()(4)系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变.()【思维拓展】碰撞过程除了系统动量守恒之外,还需要满足什么条件?碰撞与爆炸在能量转化方面有何不同?考点一动量守恒条件的理解和应用1.动量守恒的判定(1)系统不受外力或者所受外力的合力为零,则系统动量守恒;(2)系统受外力,但所受的外力远远小于内力、可以忽略不计时,则系统动量守恒;(3)系统在某一个方向上所受的合力为零,则系统在该方向上动量守恒.(4)若系统在全过程的某一阶段所受的合外力零,则系统在该阶段动量守恒.2.动量守恒定律的不同表达形式(1)m1v1+m2v2=m1v'2+m2v'2,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量之和等于作用后的动量之和.(2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向.(3)Δp=0,系统总动量的增量为零.3.动量守恒定律的五个特性4.应用动量守恒定律解题的一般步骤:(1)确定研究对象,选取研究过程;(2)分析内力和外力的情况,判断是否符合动量守恒条件;(3)选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列方程求解.1(多选)[2017·武汉模拟]在光滑水平面上有一辆平板车,一个人手握大锤站在车上.开始时人、锤和车均静止,此人将锤抡起至最高点,此时大锤在头顶的正上方,然后人用力使锤落下沿水平方向敲打平板车的左端,如此周而复始地使大锤连续敲打车的左端,最后人和锤都恢复至初始状态且人不再敲打平板车.在此过程中,下列说法正确的是()A.锤从最高点落下至刚接触车的过程中,车的动量方向先水平向右,后水平向左B.锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中,车具有水平向左的动量,车的动量减小至零C.锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中,车具有水平向右的动量D.在任一时刻,人、锤和车组成的系统动量守恒式题1[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/sB.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/sD.6.3×102 kg·m/s式题2在平静的水面上有一条以速度v匀速前进的载人小船,船的质量为M,人的质量为m.开始时,人相对船静止,当人相对船以速度v向船行进的反方向行走时,设船的速度为u.由动量守恒定律,下列表达式成立的是()A.(M+m)v0=Mu+m vB.(M+m)v0=Mu+m(v-u)C.(M+m)v0=Mu-m(v-u)D.(M+m)v0=Mu-m(v-v0)■易错提醒(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统.系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.(2)分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力,哪些是系统外的物体对系统的作用力.要判断系统是否动量守恒,或是否在某个方向上动量守恒.(3)要明确系统中各物体的速度是否是相对地面的速度,若不是,则应转换成相对地面的速度.考点二多体动量守恒问题有时可以对整体应用动量守恒定律,有时可以只选某部分应用动量守恒定律,有时可以分过程多次应用动量守恒定律.恰当选择系统和始、末状态是解题的关键.(1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体的总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体统称为系统.对于比较复杂的物理过程,要对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的.(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外部物体对系统内部物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件判断能否应用动量守恒定律.(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式.(4)确定好正方向,建立动量守恒方程求解.2如图18-1所示,两只小船平行逆向航行,航线邻近,当它们头尾相齐时,每只船上各投质量m=50 kg的麻袋到对方船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船则以大小为8.5 m/s的速度v向原方向航行.若两只船及船上的载重的总质量分别是m1=500 kg,m2=1000 kg,则在交换麻袋前两只船的速率分别为多少?(水的阻力不计)图18-1式题[2017·郑州质量预测]如图18-2所示,质量m=245 g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5 kg的木板左端,木板足够长且静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4.质量m0=5 g的子弹以大小为300 m/s的初速度v0沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10 m/s2,则在子弹射入后,求:(1)子弹与物块一起向右滑行的最大速度v1;(2)木板向右滑行的最大速度v2;(3)物块在木板上滑行的时间t.图18-2■方法规律对于多个物体系统,应用动量守恒定律时,有时对整体运用动量守恒定律,有时对系统的部分应用动量守恒,有时分过程多次用动量守恒,有时对全过程用动量守恒,要善于选择过程.考点三碰撞问题三种碰撞形式的理解3 (10分)[2016·全国卷Ⅲ] 如图18-3所示,水平地面上有两个静止的小物块a 和b ,其连线与墙垂直;a 和b 相距l ,b 与墙之间也相距l ;a 的质量为m ,b 的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使a 以初速度v 0向右滑动,此后a 与b 发生弹性碰撞,但b 没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.图18-3【规范步骤】设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a 、b 能够发生碰撞,应有> ①(1分)即μ< ②(1分)设在a 、b 发生弹性碰撞前的瞬间,a 的速度大小为v 1.由能量守恒有= ③(1分)设在a 、b 碰撞后的瞬间,a 、b 的速度大小分别为v '1、v '2,由动量守恒和能量守恒有 m v 1= ④(1分)= ⑤(1分)联立④⑤式解得v '2= ⑥(1分) 由题意,b 没有与墙发生碰撞,由功能关系可知⑦(1分) 联立③⑥⑦式,可得μ≥⑧(1分)联立②⑧式,a与b发生碰撞、但b没有与墙发生碰撞的条件⑨(2分)式题甲、乙两球在水平光滑轨道上向同一方向运动,已知它们的动量分别是p=5 kg·m/s,p2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并与1之发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球的质量m1与m2之间的关系可能是()A.m1=m2B.2m1=m2C.4m1=m2D.6m1=m2■建模点拨处理碰撞问题的思路和方法(1)对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,其次再看总动能是否增加.(2)一个符合实际的碰撞,除动量守恒外还满足能量守恒,注意碰撞完成后关于不可能发生二次碰撞的速度关系的判定.(3)要灵活运用E k=,E k=转换动能与动量.考点四人船模型人船模型是一个很典型的模型,当人在无阻力的船上向某一方向走动时,船向相反方向移动,此时人和船组成的系统动量守恒.若人船系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中的平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用后均发生运动,则由m1v1=-m2v2得m1x1=-m2x2,该式的适用条件是:(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒.(2)构成系统的两物体原来静止,因相互作用而反向运动.(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移.4[2017·成都一诊]如图18-4所示,质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0的位置由静止释放,然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出,在空中上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则()图18-4A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度h0式题某人在一只静止的小船上练习射击.船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗质量为m,枪口到靶的距离为l,子弹射出枪口时相对地面的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已陷入靶中,则发射完n颗子弹后,小船后退的距离为多少?(不计水的阻力)考点五爆炸和反冲1.爆炸现象的三个规律2.对反冲运动的三点说明5[2017·河北邯郸摸底]如图18-5所示,木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(质量可以忽略不计).让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为,此时炸药爆炸,木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s,设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:(1)木块与水平地面间的动摩擦因数μ;(2)炸药爆炸时释放的化学能.图18-5式题[2017·福州二模]质量为M的航天器正以速度v在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为()A.m=MC.m=M力学观点综合应用热点一动量与牛顿运动定律的综合应用(1)牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应,在研究某一物体所受的力的瞬时作用与物体运动的关系,或者物体受恒力作用直接涉及物体运动过程中的加速度问题时,应采用动力学观点;(2)动量定理反映了力对时间的累积效应,适用于不涉及物体运动过程中的加速度、位移,而涉及运动时间的问题,特别对冲击类问题,应采用动量定理求解;(3)若研究对象是相互作用的物体组成的系统,则有时既要用到动力学观点,又要用到动量观点.1[2017·齐鲁名校协作体模拟]如图Z5-1所示为一个足够长的斜面,质量均为m的两个物块A、B相距l,B与斜面间无摩擦,A与斜面间动摩擦因数为μ(μ>tan θ),B由静止开始下滑,与A发生弹性碰撞,碰撞时间可忽略不计,碰后A开始下滑.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.(1)第一次碰撞结束瞬间物块A、B的速度各为多大?(2)A、B再次相遇需多长时间?图Z5-1式题如图Z5-2所示,一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车的立柱上固定了一条长度为L、拴有小球的细绳.质量为m的小球从与悬点在同一水平面处由静止释放,重力加速度为g,不计阻力.求细绳拉力的最大值.图Z5-2热点二能量与牛顿运动定律的综合应用能量与牛顿运动定律综合应用于直线运动、圆周运动和平抛运动组合模型.(1)模型特点:物体在整个运动过程中,历经直线运动、圆周运动和平抛运动或三种运动的组合.(2)表现形式:①直线运动:水平面上的直线运动、斜面上的直线运动、传送带上的直线运动.②圆周运动:绳模型的圆周运动、杆模型的圆周运动、拱形桥模型的圆周运动.③平抛运动:与水平面相关的平抛运动、与圆轨道相关的平抛运动.(3)应对方法:这类模型一般不难,各阶段的运动过程具有独立性,只要对不同过程分别选用相应规律即可,物体运动到两个相邻过程的连接点时的速度是联系两过程的纽带,很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口.2[2017·湖北襄阳模拟]如图Z5-3所示,半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内,与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC上有一根弹簧,左端连接在固定的挡板上,弹簧自由端所在点B与轨道最低点C的距离为4R.现有质量完全相同的两个小球,一个放在水平轨道的C点,另一个小球压缩弹簧(不拴接).当弹簧的压缩量为l时,释放小球,使之与C点的小球相碰并粘在一起,两球恰好通过光滑半圆形轨道的最高点E;若拿走C点的小球,再次使小球压缩弹簧,释放后小球经过BCDE后恰好落在B点.已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,弹簧始终处在弹性限度内,求第二次使小球压缩弹簧时,弹簧的压缩量.图Z5-3式题[2017·兰州一中模拟]如图Z5-4所示,质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处,质量也为m的小球a从距BC高h的A处由静止释放,沿光滑轨道ABC滑下,在C处与b球发生正碰并与b粘在一起.已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.则:(1)a球与b球碰前瞬间的速度多大?(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)图Z5-4热点三动量与能量的综合应用动量观点与能量观点综合应用技巧(1)注意研究过程的合理选取,不管是动能定理还是机械能守恒定律或动量守恒定律,都应合理选取研究过程;(2)要掌握摩擦力做功的特征、摩擦力做功与动能变化的关系以及物体在相互作用时能量的转化关系;(3)注意方向性问题,运用动量定理或动量守恒定律求解时,都要选定一个正方向,对力、速度等矢量都应用正、负号代表其方向,代入相关的公式中进行运算.另外,对于碰撞问题,要注意碰撞的多种可能性,做出正确的分析判断后,再针对不同情况进行计算,避免出现漏洞.3[2017·齐鲁名校协作体模拟]如图Z5-5所示,地面上方有一水平光滑的平行导轨,导轨左侧有一固定挡板(未画出),质量M=2 kg的小车紧靠挡板右侧.长度l=0.45 m且不可伸长的轻绳一端固定在小车底部的O点,另一端拴接质量m=1 kg的小球.将小球拉至与O点等高的A点,使绳伸直后由静止释放,重力加速度g取10 m/s2.(1)求小球经过O点正下方的B点时,所受绳子的拉力大小;(2)设小球继续向右摆动到最高点时,绳与竖直方向的夹角为α,求cos α;(3)当小车的速度达到最大时刚好被表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零.从小车与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,求挡板阻力对小车的冲量.图Z5-5式题[2017·武汉实验中学月考]两个质量分别为M和M2的劈A和劈B高度相同,倾斜面都是光滑曲面,曲面下端均与水平1面相切,如图Z5-6所示.一块位于劈A的曲面上距水平面的高度为h的物块从静止开始滑下,又滑上劈B.求物块能沿劈B曲面上升的最大高度.图Z5-6热点四力学三大观点的选用原则(1)认真审题,明确题目所述的物理情境,确定研究对象.(2)分析研究对象的受力情况、运动状态以及运动状态的变化过程,作草图.(3)根据运动状态的变化规律确定解题观点,选择适用规律:①若用力的观点解题,要认真分析运动状态的变化,关键是求出加速度;②若用两大定理求解,应确定过程的始、末状态的动量(动能),分析并求出过程中的冲量(功);。
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第4讲功、功率与动能定理考点一功与功率的理解1.(功的辨析)如图4-1所示,水平路面上有一辆质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是()图4-1A.人对车的推力F做的功为FLB.人对车做的功为maLC.车对人的作用力大小为maD.车对人的摩擦力做的功为(F-ma)L2.(功率的辨析)如图4-2所示,四个相同的小球A、B、C、D,其中A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,D从地面开始做斜上抛运动,其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为P A、P B、P C、P D.下列关系式正确的是()图4-2A.P A=P B=P C=P D B.P A=P C>P B=P DC.P A=P C=P D>P B D.P A>P C=P D>P B3.(机车的功率问题)用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳子拉力的功率按如图4-3所示规律变化,已知物块的质量为m,重力加速度为g,0~t0时间内物块做匀加速直线运动,t0时刻后拉力的功率保持不变,t1时刻物块达到最大速度,则下列说法正确的是()图4-3A.物块始终做匀加速直线运动B.0~t0时间内物块的加速度大小为P0mt0C.t0时刻物块的速度大小为P0 mgD.0~t1时间内物块上升的高度为P0mg⎝⎛⎭⎫t1-t02-P202m2g34.(图像综合应用) 一质量为m=1 kg的物体放在粗糙程度相同的水平面上,受到水平拉力的作用,物体由静止开始沿直线运动,物体的加速度a和速度的倒数1v的关系如图4-4所示.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是()图4-4A.物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2B.物体速度为1.5 m/s时,加速度大小为1.5 m/s2C.拉力的最大功率为3 WD.物体匀加速运动的时间为1 s考点二动能定理与图像结合问题动能定理与图像的结合是常考题型,分析动能定理与图像结合问题可按以下三个基本步骤进行:考向1F-x图像例1如图4-5甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的A处平滑连接一粗糙水平面OA,OA长为4 m.有一质量为m的滑块,在O处受一水平向右的力F作用由静止开始运动.F只在水平面上按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10 m/s2,试求:(1)滑块运动到A处的速度大小;(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度.图4-5考向2W-x图像例2质量为2 kg的物体放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图4-6所示,g取10 m/s2.下列说法中正确的是()图4-6A.此物体在AB段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 WB.此物体在AB段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WC.此物体在AB段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WD.此物体在AB段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 W考向3E-x图像例3如图4-7甲所示,固定的粗糙斜面长为10 m,一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中,小滑块的动能E k随位移x的变化规律如图乙所示,取斜面底端的重力势能为零,小滑块的重力势能E p随位移x的变化规律如图丙所示,重力加速度g取10 m/s2.根据上述信息可以求出()图4-7A.斜面的倾角B.小滑块与斜面之间的动摩擦因数C.小滑块下滑的加速度的大小D.小滑块受到的滑动摩擦力的大小考点三动能定理解决单体复杂问题例4(14分)如图4-8所示是跳台滑雪的示意图,雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成,各雪道间均平滑连接.A处与水平平台间的高度差h =45 m,CD的倾角为30°.运动员自A处由静止滑下,不计其在雪道AB、BC滑行和空中飞行时所受的阻力,g取10 m/s2,运动员可视为质点.(1)求运动员滑离平台BC时的速度;(2)为保证运动员落在着陆雪道CD上,雪道CD长度至少为多少?(3)若实际的着陆雪道CD长为150 m,运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%,在减速区DE滑行x=100 m后停下,则运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍?图4-8[解答步骤规范](1)运动员由A到C的过程中,由动能定理有________(2分)解得v C=2gh=________.(1分)(2)设运动员在着陆雪道上的落点D′距点C的距离为L,由平抛运动规律得________(2分)________(2分)解得L=________.(1分)(3)运动员由A运动到落点D′的过程中,由动能定理有________(2分)设运动员在减速区减速过程中所受平均阻力是其重力的k倍,对运动员在减速区运动过程,由动能定理有________(2分)根据题意有________(1分)解得________.(1分)归纳1.应用动能定理求解的思路和步骤(1)了解由哪些过程组成,选哪个过程研究;(2)分析每个过程物体的受力情况;(3)分析各个力做功有何特点,对动能的变化有无贡献;(4)从总体上把握全过程,表达出总功,找出初、末状态的动能;(5)对所研究的全过程运用动能定理列方程.2.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;力既可以同时作用,也可以分段作用.3.“两状态,一过程”是应用动能定理的着眼点,即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,明确研究过程,关注这一过程的位置变化或位移信息.变式1如图4-9所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A点右侧5 m远处(B点)竖直放置一半圆形管状光滑轨道,轨道半径R=0.4 m,连接处相切.现将一质量m=0.1 kg的小滑块放在弹簧的右端(在A点左侧且不与弹簧拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2 J,放手后滑块被向右弹出,它与A 点右侧水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.(1)求滑块运动到半圆形轨道最低点B时对轨道的压力;(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问A、B之间的距离应调整为多少?图4-9变式2 如图4-10所示,将弹簧平放在绝缘水平面上,其左端固定,自然伸长时右端在O点,O 点左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙.水平面上OO′与AA ′之间区域(含边界)存在与竖直方向的夹角θ=37°、斜向右上方的匀强电场,电场强度E =5×103 N/C.现将一质量m =2kg 、电荷量q =4×10-3 C 的带正电小物块从弹簧右端O 点无初速度释放,物块从A 点滑上倾角θ=37°的斜面.已知O 、A 间的距离为4.9 m ,斜面AB 的长度为83 m ,物块与OA 段水平面间的动摩擦因数μ1=0.5,物块与斜面间的动摩擦因数μ2=0.75.(物块可视为质点且与弹簧不拴连,物块通过A 点时速率无变化,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)求物块沿斜面向上滑行的时间;(2)若用外力推物块向左压缩弹簧至某一位置后由静止释放,且电场在物块进入电场区域运动0.4 s 后突然消失,物块恰能到达B 点,求外力所做的功.图4-10第5讲能量转化与守恒考点一机械能守恒定律的应用例1如图5-1甲所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客不会掉下来.我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下,小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动.如果已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g,不考虑阻力.(1)求若小球从高为h处由静止释放,小球到达圆轨道底端时对轨道的压力;(2)若要使小球运动过程中不脱离轨道,讨论小球由静止释放时的高度应满足的条件;(3)若让小球从高为h=2R处的A点由静止释放,试求小球通过圆轨道底端后所能到达的最大高度.图5-1归纳1.应用机械能守恒定律处理实际问题时,必须要判断是否满足机械能守恒的条件.通常有两种方法:(1)用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功代数和是否为零;(2)用能量转化来判断,看是否有机械能与其他形式的能之间发生转化.2.机械能守恒定律的三种表达形式变式1如图5-2所示,一质量不计的细线绕过光滑的轻质定滑轮O(大小不计)与质量为5m的砝码相连,另一端与套在一根光滑的固定竖直杆上质量为m的圆环相连,直杆上有A、C、B三点,且C为AB的中点,AO与竖直杆的夹角θ=53°,C点与滑轮O在同一水平高度,滑轮与竖直杆相距为L,重力加速度为g,设竖直杆足够长,圆环和砝码在运动过程中均不会与其他物体相碰.现将圆环从A点由静止释放(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),试求:(1)砝码下降到最低点时,圆环的速度大小;(2)圆环下滑到B点时的速度大小;(3)圆环能下滑的最大距离.图5-2变式2(多选)如图5-3所示,一轻质弹簧下端固定,直立于水平地面上,将质量为m的物块A从弹簧顶端B点的正上方h高处由静止释放,物块在C点的速度达到最大,在D点速度变为零.用x1表示B、C间的距离;E k C、E p C分别表示物块在C点的动能和重力势能;E p D表示物块在D点的重力势能,取地面为重力势能参考面.若改变h,则下列图像中表示各物理量间关系正确的是()图5-3图5-4考点二能量守恒定律的应用例2如图5-5所示,将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端,现用一质量为m、可视为质点的物体将弹簧压缩并锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B与A点的竖直高度差为h,已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g.则下列说法不正确的是()图5-5A.当弹簧恢复原长时,物体有最大动能B.弹簧的最大弹性势能为2mghC.物体最终会静止在B点D.物体从A点开始运动到静止的过程中系统损失的机械能为mgh归纳应用能量守恒定律解题的基本思路:明确物理过程中各种形式的能量——动能、重力势能、弹性势能、电势能、内能等能量的变化情况,分别列出减少的能量和增加的能量的表达式,根据能量守恒定律解题.变式1(多选)如图5-6所示,用轻绳连接的滑轮组下方悬挂着两个物体1、2,它们的质量分别为m1、m2,且m2=2m1,滑轮的质量、摩擦均不计.现将系统由静止释放,在物体1上升h 高度(h 小于两滑轮起始高度差)过程中,下列说法正确的是( )图5-6A .物体2减小的重力势能全部转化为物体1增加的重力势能B .物体1上升h 高度时的速度为2gh 3C .轻绳对物体1做功的功率与轻绳对物体2做功的功率大小相等D .轻绳的张力大小为23m 1g变式2 (多选)如图5-7所示,一绝缘固定轨道的光滑圆弧段和粗糙水平段相切于N 处,M 相对于N 的竖直高度为h =0.4 m ;在水平轨道正上方空间中存在着范围足够大、方向水平向右的匀强电场,场强大小为E =2×104 N/C ,一质量为m =2×10-2 kg 、电荷量Q =10-5 C 的带负电滑块,从M 点由静止滑下.已知水平轨道与小滑块间的动摩擦因数为μ=0.2,g 取10 m/s 2,滑块大小不计,则下列选项正确的是( )图5-7A .滑块第一次速度为零时在水平面的位移为1 mB .滑块最后在电场中静止C .滑块最后只能静止在N 点D .滑块在水平面内运动的总路程为2 m 考点三 功能关系的应用例3 质量为m =1 kg 的滑块以某一初速度从固定斜面的底端沿斜面上滑,规定斜面底端为重力势能的参考平面.在上滑过程中,滑块的机械能E 随位移x 的变化规律如图5-8甲所示,重力势能E p 随位移x 的变化规律如图乙所示.已知重力加速度为g =10 m/s 2,求滑块与斜面间的动摩擦因数.图5-8归纳1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程.不同形式的能量发生相互转化可以通过做功来实现.(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同性质的力做功,对应不同形式的能发生转化,具有一一对应关系;二是体现在做功的多少与能量转化的多少在数值上相等.2.几种常见的功能关系及其表达式变式1 物体在引力场中具有的势能叫引力势能,取两物体相距无穷远时的引力势能为零.一质量为m 0的质点与质量为M 0的引力源中心距离为r 0时,其引力势能E p =-GM 0m 0r 0(式中G 为引力常量).一颗质量为m 的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M ,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从r 1逐渐减小到r 2,则在此过程中空气阻力做的功W 为( )A .-GMm ⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2B .-GMm 2⎝⎛⎭⎫1r 2-1r 1C .-GMm 3⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2 D .-2GMm 3⎝⎛⎭⎫1r 2-1r 1变式2如图5-9甲所示,倾角为37°的足够长的传送带以恒定速度运行,将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法正确的是()图5-9A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.75B.0~8 s内因摩擦产生的热量为72 JC.0~8 s内物体机械能的增量为84 JD.0~8 s内因放上物体,传送带电动机多消耗的电能为216 J第6讲 动量定理和动量守恒定律考点一 动量、冲量和动量定理 1.(冲量与动量的辨析)如图6-1所示,游乐园里,质量为m 的小女孩从滑梯顶端由静止滑下.空气阻力不计,滑梯可等效为倾角为θ的斜面,已知小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,滑到底端所用时间为t ,重力加速度为g ,则下列判断中正确的是( )图6-1A .小女孩下滑过程中弹力的冲量为零B .小女孩下滑过程受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零,总功也为零C .小女孩下滑过程中动量的变化为mgt sin θD .小女孩下滑至底端时动量的大小为mg (sin θ-μcos θ)t2.(动量定理的一般应用)质量为m 的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间 t ,身体伸直并刚好离开地面, 离开地面时速度为v .在时间t 内( )A .地面对他的平均作用力为mgB .地面对他的平均作用力为m v tC .地面对他的平均作用力为m ⎝⎛⎭⎫vt -gD .地面对他的平均作用力为m ⎝⎛⎭⎫g +vt3.(动量定理解决流体问题)使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势,得到了广泛应用.如图6-2所示,若水柱截面为S ,水流以速度v 垂直射到被切割的钢板上,之后水速减为零,已知水的密度为ρ,则水对钢板的冲力为( )图6-2A .ρS vB .ρS v 2C .12ρS v 2D .12ρS v4.(动量定理求电荷量)如图6-3所示,两根间距为L 的平行金属导轨PQ 和MN 处于同一水平面内,左端连接一阻值为R 的电阻,导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B .一质量为m 的导体棒CD 垂直于导轨且与导轨接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,不计导体棒与导轨间的摩擦.现对CD 棒施加水平向右的恒力F ,使CD 棒由静止开始向右做直线运动.若经过时间t ,CD 棒获得的速度为v ,求此过程中通过CD 棒的电荷量q .图6-3归纳应用动量定理解题的一般步骤为:(1)明确研究对象和物理过程;(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况及各力的冲量;(3)选取正方向,确定物体在运动过程中始、末两状态的动量;(4)依据动量定理列方程、求解.考点二 动量守恒定律的理解和应用1.(反冲)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/sB .5.7×102 kg ·m/sC .6.0×102 kg ·m/sD .6.3×102 kg ·m/s 2.(爆炸)一枚特种导弹以速率v 0进入空中预定目标位置,假设由控制系统使导弹爆炸分离为两个部分,如图6-4所示.已知前一部分的质量为m 1,后一部分的质量为m 2,分离后,后一部分以速率v 2沿导弹原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后,前一部分的速率v 1为( )图6-4A .v 0-v 2B .v 0+v 2C .v 0-m 2m 1v 2D .v 0+m 2m 1(v 0-v 2)3.(人船模型)如图6-5所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M ,顶端高度为h ,今有一质量为m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )图6-5A.mhM+m B.MhM+mC.mh(M+m)tanαD.Mh(M+m)tanα4.(多选)(动量与图像结合)如图6-6甲所示,在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰.两小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x-t图像.已知m1=0.1 kg.由此可以判断()图6-6A.碰前小球2静止,小球1向右运动B.碰后小球2和小球1都向右运动C.m2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能归纳动量守恒定律的理解与应用1.动量守恒定律成立的条件:(1)系统不受外力或者所受合外力为零;(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计,如碰撞、爆炸等;(3)系统在某一方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒.2.动量守恒定律的表达形式:①m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,即p1+p2=p′1+p′2;②Δp1+Δp2=0,即Δp1=-Δp23.动量守恒定律的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性. 考点三碰撞模型碰撞遵从的三个原则(1)动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2;(2)动能不增加,即E k1+E k2≥E′k1+E′k2;(3)速度合理,碰撞前v前<v后,碰撞后v′前≥v′后.考向1弹性碰撞例1 (1)如图6-7所示,光滑水平面上有两个小球A、B, A球以速度v1与原来静止的B球发生正碰,且碰撞过程中无机械能损失.设A球的质量为m1, B球的质量为m2.a.求碰撞后它们的速度大小v′1和v′2;b.若A的初动能E k1是一个定值,试论证当m1、m2满足什么关系时,A传给B的动能最少?图6-7(2)如图6-8所示,将A、B球分别用等长的细线竖直悬挂起来,使它们刚好接触.悬点到球心的距离均为L.让B球静止在最低点,将A球向左拉起一个很小的偏角θ,然后释放,两球在最低点发生正碰且碰撞过程中无机械能损失.若m2=3m1,不考虑空气阻力的影响,释放A球时开始计时(t=0),求两球每次碰撞后的速度(已知小球从最低点出发到再次回到出发点的时间恒定,与最低点的速度无关).图6-8变式图6-9是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示.关于此实验,下列说法中正确的是()图6-9A.实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒B .实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒C .如果同时向左拉起球1、2、3到相同高度(如图丙),同时由静止释放,碰撞后,球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D .如果同时向左拉起球1、2、3到相同高度(如图丙),同时由静止释放,碰撞后,球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同考向2 完全非弹性碰撞 例2 如图6-10所示,光滑水平面上有一质量为m 1=20 kg 的小车和质量为m 2=25 kg 的平板拖车B ,用松弛的不可伸长的轻绳连接,质量为m 3=15 kg 的小物块C 置于拖车上.设拖车长度足够长,小物块和拖车间的动摩擦因数μ=0.2.对小车A 作用一个水平向右的冲量,使小车A 获得v 0=3 m/s 的速度.(1)当A 、B 、C 以相同速度运动时,共同运动的速度是多大? (2)C 在B 上移动的距离是多少?图6-10变式 质量为m 的子弹,以水平初速度v 0射向质量为M 的长方体木块.(1)设木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹留在木块内,木块对子弹的阻力大小恒为f ,求子弹射入木块的深度L .并讨论:随着M 的增大,L 如何变化?(2)设v 0=900 m/s ,当木块固定于水平面上时,子弹穿出木块的速度为v 1=100 m/s.若木块可沿光滑水平面自由滑动,子弹仍以v 0=900 m/s 的速度射向木块,发现子弹仍可穿出木块.令k =Mm,求k 的取值范围.(两次子弹所受阻力大小相同)考向3动量与能量的综合应用例3如图6-11所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A以速度v0=10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1 kg,g取10 m/s2.求:(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.图6-11变式如图6-12所示,质量为m2=2 kg和m3=3 kg的物体B、C静止放在光滑水平面上,两者之间有处于压缩状态的轻弹簧(与B、C不拴接).质量为m1=1 kg的物体A以速度v0=9 m/s向右运动,为防止冲撞,释放弹簧将C物体发射出去,C与A碰撞后粘在一起.(1)C的速度至少为多大,才能使以后C和B不发生碰撞?(2)为保证C和B恰好不发生碰撞,弹簧的弹性势能至少为多大?图6-12归纳动量与能量综合应用技巧(1)注意研究过程的合理选取,不管是动能定理还是机械能守恒定律或动量守恒定律,都有一个过程的选取问题;(2)要抓住摩擦力做功的特征、摩擦力做功与动能变化的关系以及物体在相互作用时能量的转化关系;(3)注意方向性问题,运用动量定理或动量守恒定律求解时,都要选定一个正方向,然后对力、速度等矢量用正、负号代表其方向,代入相关的公式中进行运算.另外,对于碰撞问题,要注意碰撞的多种可能性,做出正确的分析判断后,再针对不同情况进行计算,避免出现漏洞.【模型核心归纳】1.学会从以下几个角度分析:(1)运动角度:滑块与长木板的速度和加速度不等,则会发生相对滑动.(2)受力角度:判断滑块与长木板是否发生相对滑动是解决这类问题的一个难点,通常采用整体法、隔离法和假设法等.往往先假设两者相对静止,由牛顿第二定律求出它们之间的摩擦力f,与最大静摩擦力f m进行比较分析.若f<f m,则不会发生相对滑动;反之,将发生相对滑动.(3)动量角度:单个物体在明确运动时间的情况下,可以应用动量定理研究;对滑块与长木板组成的整体,只有在合外力等于0的前提下,才可以应用动量守恒定律研究.(3)能量角度:当滑块和长木板受到滑动摩擦力时,会产生热量,应用Q=fs相对来计算.2.努力抓住以下几个关键点:(1)块、板分别加速和减速,会出现速度相等情况,要注意判断速度相等时块是否离开板.(2)共速后的运动情况需要由各接触面间的摩擦力比较后分析得到.(3)与传送带模型类似,留迹的长度是尽可能大的一个相对位移,而计算产生的热量要用摩擦力大小乘以总的相对路程,求总的相对路程一般要在分析清楚全过程的运动情况后,将所有分过程相对位移的绝对值相加.示例如图6-13所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段、CB段与金属块间动摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v 0,车的速度为2v 0,最后金属块恰好停在车的左端(B 点).求:(1)水平恒力的大小;(2)AC 段、CB 段与金属块间动摩擦因数μ1、μ2的比值.图6-13拓展1 如图6-14所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的14圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度v 0从右端滑上B ,并以12v 0的速度滑离B ,恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m ,重力加速度为g ,试求:(1)滑块A 与木板B 上表面间的动摩擦因数μ;(2)14圆弧槽C 的半径R ; (3)当A 滑离C 时,C 的速度.图6-14。