高三物理二轮复习专题专题三动量和能量.doc

重庆市双桥中学二轮专题复习专题三 动量和能量说明：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力学问题的求解，通常有三条思路：一是应用牛顿定律；二是应用动量与冲量的规律(动量定理、动量守恒定律)；三是应用功能关系的规律(动能定理、机械能守恒)牛顿定律反映了力的瞬时效应，动量定理反映了力的时间积累作用规律，动能定理反映了力的空间积累作用规律在涉及加速度时应选择牛顿第二定律；在涉及时间和与时间有联系的问题时，应考虑选用动量定理；在涉及功、位移和与位移有联系的问题时，应考虑选用动能定理；在只研究一个物理过程的始末状态，不涉及过程细节时，或研究变力问题时，考虑选用两个守恒定律和两个定理一般研究对象为一个系统，首先考虑的是两个守恒定律；若研究对象为一个物体，可优先考虑两个定理在一些复杂的问题中，往往用上述规律中的两个或多个联合求解在应用这些规律解题时，首先注重对物体进行受力情况的分析、运动情况的分析及能量转化情况的分析，这三个分析的准确及透彻与否是选用规律和求解的前提。

高考对能量和动量的考查的特点是灵活性强、综合性及能力要求高在历年的高考中所占分值比例一直较高，须特别关注1两类力做功的特点：保守力（如重力，电场力）做功只与初、末位置有关，与运动的路径无关；耗散力（如滑动摩擦力）做功与运动的路径有关，且有时力总是与运动方向向相反，大小保持不变，此时做功的绝对值等于力的大小与路程的乘积．2．摩擦力做功的特点：一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方面：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移，二是机械能转化为内能，转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积一对滑动摩擦力所做功的和为负值，其绝对值等于系统损失的机械能．3．机械能是否守恒的判断：从做功判断：分析物体或物体系受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒．从能量转化来判断：若物体或物体系中只有动能和重力势能、弹性势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或物体系机械能守恒．如绳子突然绷紧、物体间碰撞粘合等现象时，机械能不守恒．4 能的转化和守恒定律高中物理知识包括“力学、热学、电学、原子物理”五大部分内容，它们具有各自的独立性，但又有相互的联系性，其中能量守恒定律是贯穿于这五大部分的主线，只不过在不同的过程中，表现形式不同而已，如：在力学中的机械能守恒定律：在热学中的热力学第一定律：在光学中的光电效应方程：在原子物理中爱因斯坦的质能方程：1．动量定理： 是一个矢量关系式．先选定一个正方向，一般选初速度方向为正方向．在曲线运动中，动量的变化△P也是一个矢量，在匀变速曲线运动中（如平抛运动），动量变化的方向即合外力的方向．2．动能定理： 是计算力对物体做的总功，可以先分别计算各个力对物体所做的功，再求这些功的代数和，即W总 = W1+W2+…+Wn；也可以将物体所受的各力合成求合力，再求合力所做的功．但第二种方法只适合于各力为恒力的情形．说明：应用这两个定理时，都涉及到初、末状状态的选定，一般应通过运动过程的分析来定初、末状态．初、末状态的动量和动能都涉及到速度，一定要注意我们现阶段是在地面参考系中来应用这两个定理，所以速度都必须是对地面的速度．3．动量守恒定律 （针对两个物体）条件：①物体系统不受外力或所受合外力为零；②物体系统受到的外力远小于内力；③系统在某方向上不受外力、合外力为零或外力远小于外力，此时在该方向上动量守恒．在碰撞和爆炸现象中，由于物体间相互作用持续时间很短，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理．4．运用动量守恒定律应注意：（动量计算时的速度一般以地面为参考系）①矢量性：动量守恒定律的方程是一个矢量关系式对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，按正方向确定各矢量的正负②瞬时性：动量是一个状态量，对应着一个瞬时动量守恒是指该相互作用过程中的任一瞬时的动量恒定不同时刻的动量不能相加5．弹簧类问题：系统内有两个物体之间用轻质弹簧连在一起，连接的弹簧或为原长，或已压缩而被锁定．这样包括弹簧的系统与第三个物体相互作用（碰撞、子弹射入等）。

注意分析确定哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒．还有一个常见的物理条件：当弹簧最长或最短（或弹簧中弹性势能最大）时，弹簧两端的物体速度相等．6．子弹击木块类问题（与滑块类研究方法相同）：子弹击穿木块时，两者速度不相等；子弹未击穿木块时，两者速度相等．这两种情况的临界情况是：当子弹从木块一端到达另一端，相对木块运动的位移等于木块长度时，两者速度相等．此时系统的动量守恒，机械能不守恒．滑动摩擦力对系统做的功（W =-fd，d为子弹击入深度）7．碰撞爆炸类问题（都满足动量守恒，碰撞动能不增加，爆炸化学能转化为动能，动能增加）以两个运动物体发生弹性碰撞（动量守恒、动能守恒）为例：动量守恒 m1υ10+m2υ20 = m1υ1+m2υ2 ①动能守恒 m1υ+m2υ = m1υ+m2υ ②当m1 = m2时，υ1＝υ20，υ2 = υ10，即两物体交换速度． 训练检测题（1-6单选7-13多选）1、在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过t秒（设小球均未落地） ( ) A．做上抛运动的小球动量变化最大 B．做下抛运动的小球动量变化最小C．三个小球动量变化大小相等 D．做平抛运动的小球动量变化最小2.物块从斜面的底端以某一初速度沿粗糙斜面上滑至最高点后再沿斜面下滑至底端.下列说法正确的是（ ）A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量 B.上滑过程中机械能损失等于下滑过程中机械能损失C.上滑过程中物块的动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相反D.上滑过程中地面受到的压力大于下滑过程中地面受到的压力m1m2600M3．半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体m,m同时由轨道左右两端最高点释放，二者碰后粘在一起运动，最高能上升至轨道的M点，如图所示，已知OM与竖直方向夹角为，则物体的质量m1/m2（ ）A． (+ 1 ) ∶(— 1) C． ∶1B．(— 1) ∶ (+ 1 ) D．1 ∶4如图所示，大小相同质量不一定相等的A、B、C三个小球沿一直线排列在光滑水平面上，未碰前A、B、C三个球的动量分别为8kg·m/s、-13kg·m/s、-5kg·m/s，在三个球沿一直线相互碰撞的过程中，A、B两球受到的冲量分别为-9N·s、1N·s，则C球受到的冲量及C球碰后的动量分别为 （ ）A．1N·s，3kg·m/s　　B．8N·s，3kg·m/sC．-8N·s，5kg·m/s　　D．10N·s，5kg·m/s5如图，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑。

开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度）正确的说法是（ ）F1F2MmA.由于F1、F2等大反向故系统机械能守恒 B.F1、F2 分别对m、M做正功，故系统动量不断增加C.F1、F2 分别对m、M做正功，故系统机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大6如图（1）所示,A、B叠放在光滑水平面上,A、B一起运动的速度为v0,现对B施加水平向右的力F,F随时间t的变化的图线如图（2）,取向右为正,若A、B在运动过程中始终相对静止,则以下说法正确的是（ ）A.t时刻,A、B的速度最小 B.0～２t时间内,力F对A、B做负功C.t～2t时间内,A所受的摩擦力的冲量方向向右 D.t时刻,A、B之间无相对滑动趋势7．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘结在一起，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度u水平射向滑块若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，则整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较 （ ）A．两次子弹对滑块做的功一样多 B．两次滑块所受冲量一样大C．子弹嵌入下层过程中对滑块做功多D．子弹击中上层过程中，系统产生的热量多8、如图所示，一个小铁块从静止开始沿着粗糙程度一致的半圆形曲面从P点越来越快地滑到最低点O的过程中，以下说法正确的是（ ）A．重力做功的功率一定越来越大 B．克服摩擦力做功的功率一定越来越大C．通过单位弧长克服摩擦力做的功一定越来越大 D．单位时间内重力的冲量一定越来越大9如图所示，弹簧下端挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，则物体在振动过程中　　　　（ ）A．物体在最低点时的弹力大小应为2mg B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA D．物体的最大动能应等于mgA10如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，一重球（可视为质点）无初速放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。

现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩至d，以下关于重球下落运动过程中的正确说法是（不计空气阻力）（ ）A．整个下落a至d过程中，重球均做减速运动B．重球落至b处获得最大速度C．在a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量　D．重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能 11如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v 从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是（ ） A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化D.车上曲面的竖直高度不会大于12下列说法正确的是 （ ） A．一质点受两个力的作用而处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力在同一作用时间内的冲量一定相同B．一质点受两个力的作用而处于平衡状态，则这两个力在同一时间内做的功都为零，或者一个做正功，一个做负功，且功的绝对值相等C．在同一时间内作用力和反作用力的冲量一定大小相等，方向相反D．在同一时间内作用力和反作用力有可能都做正功计算题1 下图所示，质量为m=2kg的物体，在水平力F=8N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.2．若F作用t1=6s后撤去，撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3=0.1s，碰墙后反向弹回的速度=6m/s，求墙壁对物体的平均作用力（g取10m/s2）．2 如图所示，在距水平地面高h＝0.80m的水平桌面一端的边缘。