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文档简介
1、2015年高考物理 易错点点睛与高考突破 专题05动量和能量(含解析)【2015高考考纲解读】本部分是力与运动单元的拓展和深化,力与运动单元侧重于从动力学角度分析匀变速运动过 程或某一瞬时状态,而本单元则从能量观点分析物理问题,且研究范围从直线运动、特殊动 量与能量(平抛运动和匀速圆周运动)拓展到一般动量与能量,从匀变速运动拓展到非匀变速运 动.包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律及能量守恒定律等高中物理主干内容.本单元知识与平抛运动、圆周运动、电磁感应等考点综合,以选择题”、计算题”的形式考查,是近年来课标高考命题的重点和热点之一.功、功率与动能定理专题包括功和功率的概念、功 和功率图象、
2、各种求功的方法、机车功率问题及动能定理,其中动能定理是高考考查的重点 和难点.能量转化和守恒定律专题包括各种功能关系、机械能转化和守恒定律及能量转化和 守恒定律.重力的功和重力势能、弹力的功和弹性势能等功能关系及用功能关系研究实际问 题是高考热点.能的转化和守恒定律是分析、解决一般问题的重要方法,机械能守恒定律和 能量守恒定律更是本单元的主干知识和重要规律,本单元知识密切联系生产和生活实际及现 代科学技术,常与牛顿运动定律、动量与能量、电磁学问题综合考查.动量守恒定律的应用 是广东高考必考的内容,近两年高考出现在最后两道压轴题中的某一试题之中,常与牛顿运 动定律及能量守恒定律(含动能定理及机械
3、能守恒定律)等知识结合起来运用.力学综合专题包括运动学规律、牛顿运动定律与能量守恒定律(含动能定理及机上能守恒定律 )的结合,及碰撞中的动量守恒与能量转化问题的结合.物体在实际运动所涉及的物理过程常 常较为复杂,对学生的能力要求较高,因此这类问题难度较大,是高考选拔考试中用来甄别 优劣的必不可少的试题.以生活和生产实际应用为背景考查功和功率的概念(或机车启动问题),题型为选择题;.以体育竞技项目或实际生活为背景考查功能关系(含能量转化或守恒定律),题型为计算题或选择题;.以两物体相互作用为背景考查动量守恒定律、能量守恒定律(含动能定律及机械能守恒定律 )以及抛体运动、圆周运动等知识;.与电场、
4、磁场联系的综合问题,以能量守恒为核心考点考查重力、摩擦力、静电力、磁场 力的做功特点,以及动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律的应用,题型一般为计算题 或选择题.【难点突破】难点一功率及机车的启动问题机车启动有两种方式:(1)以恒定功率的启动.由于 P恒定,随着v的增大,由P= Fv可知F F- f必将减小,由a=可知a必将减小,汽车做加速度减小的加速运动,直到F大小等于阻力mPf,此时加速度a为零,速度达到最大值 vm = f.(2)以恒定加速度启动.即最初加速度a恒定,牵引力F恒定,随着v的增大,P也将不断增大, Pm .直到P达到额定功率 Pm,此时匀加速运动Z束,速度为 ,此后若要汽
5、车继续加速就只f + ma能让它以额定功率行驶,直到速度达到最大.例1、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1 000 kg的混合动力轿车,在平直公路上以 v1 = 90 km/h匀速行驶,发动机的输出功率为 P=50 kW,当驾驶员看到前方有 80 km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L= 72 m后,速度变为v2 TOC o 1-5 h z 1.一,一 一,4.=72 km/h.此过程中发动机功率的 1用于轿车的牵引,4用于供给发电机工作,发动机输送给发55电机的能量最后有
6、50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求:轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小;(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中,获得的电能 E电轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维例1 (1)2 X 103 N(2)6.3 X 104 (3)31.5 m【解析】U;汽车牵引力与输出功率的关系尸=三小将nn =代入得F=二二侍 N 力当轿车勺速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有金在激速过程中,注意到发动机只利用于汽车的根据动能定理有5lF 4二骗汇一嬴0持二山a匀速运动的距离.代人数据得丹=L5产打口门电源获得的电能为尸1如=6.3
7、又IT JI”根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F:三二2,1工工此过程中,由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功五三=.二丁匚,代入数据得;L=31.5m 难点二动能定理在多过程中的应用物体在多过程中运动时,应用动能定理解题的思路:.确定对象,分析物体的各个运动过程;.分析每一个过程中物体的受力情况,列出各个力在各过程中做功的表达式;.对每一个过程运用动能定理列方程(或对全过程运用动能定理列方程).例2.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图2 5 1所示.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止
8、位置尽量靠近圆心 。.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为履=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 科2= 0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶 C在投掷线中点处以 2 m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心。点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g 取 10 m/s2)图2 3【答案】10 m【解析】设冰壶在未被毛利蟆过的冰面上滑行的距离力一所弹匚爆力的大小为,1在被毛刷僚过的冰面上滑行的距离为6所受摩擦力的大小为2则有51+Z=,式中$七设掷线到圆心O的距离力=芭哂M =口二用M设
9、冰壶的初速度为由由动能定理得工3 -七:=:( 升ni联立以上各武,解得;=二_鸵1对代入数据得二二10 m【点评】应用动能定理解答多过程的运动问题时,需要准确分析物体在每一过程的受力情况和运动情况,明确各阶段运动的联系和能量变化情况.难点三动能定理在系统中的应用.动能定理既适用于做直线运动的物体,也适用于做动量与能量的物体.动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功;力既可以同时作用,也可以分段作用; 力可以是各种性质的力.如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段(如加速、减速阶段),可以分段应用动能定理,也可以对全程应用动能定理,一般对全程列式更简单.因为动能定理中功和动能均与参考
10、系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关.在中学物理中一般取地面为参考系.动能定理建立的是外力做的总功和物体动能变化之间的一个双向关系:既可以由总功求物 体动能的变化,又可以由动能的变化求总功.它是求解变力做功的有效方法.动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统.如果涉及系统,因为要考虑内力 做的功,所以要十分慎重.在中学阶段可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理,然后 再联立求解.例3.如图253所示,质量为m的物体A以速度v0在平台上运动,滑到与平台等高、 质量 为M的静止小车B上.小车B在光滑水平地面上,物体 A与B之间的动摩擦因数为 科不方f A 的体积,为使 A在小车
11、B上不致滑出,试问小车 B的长度L至少为多少?【答案】【解析】设物体岳5相对静止时的共同速度为也由于4 5在目互作用的过程中水平方向不受外力,故动量守回.则有工楸尸。什胆加 制高;i=-,L小十制运动过程示意图如图所示.对物体占-lw黑工+L)=-rnv2-5那ri对小车当社呻=V- A-由以上各式得5【点评】 动能定理在系统中运用时,既可以单独对每一个物体运用动能定理,又可以对系统 运用动能定理.通常系统内物体的速率相同时,可以对系统运用动能定理;当系统内物体的 速率不相同时,只能对单个物体运用动能定理.【易错点点睛】易错点1 功、功率、动能、动能定理1.如图5-1所示,小物块位于光滑的斜面
12、体上,斜面体位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()赛57A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零【错误解答】A【易错点点睛】斜面对小物块的作用力为弹十r弹力力方向垂直了斜面,被支持的物体,以斜面为参 照物,位移与力垂直,故误认为斜面时小物块的作用力不做产这种做法错误的原因是位移应以地面为参 照物,不能以斜面体为修照物.【正确解答】3在小物块沿斜面下滑的过程,.斜面体后退,弹力与小物块的对地位移夹角大于9片,所 以斜面体对小物块的作用力敝负功.故造顼三正蠲.竖直上抛一球,球又落
13、回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度.则下列说法中正确 的是()A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率【错误解答】A3【易错点点睛】重力儆功只与起点和终点位置有关,与具体路径没关系,这一特点没掌握.上升过程和下 降过程时间大小关系就不知道怎样确定.【正确解答】WC上升过程和下降过程位移六小均为力,一1过程克服重力做功和下降过程重力做功均为 mgh,故选项A错误,选嗫3正确.上升过程A.;匚的台
14、外力平皿尸f人下降过程受到的合外力为mgf 故上升加速度a 一大于下降加速度a位移大小用等,由位移公式可得上升时间t工匕下降时间t不 根据 平均功率定义4 =理印下些显然F上 打,显然下,故选项C正确.一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于 O点.若小球在水平拉力 F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到 Q点,如图52所示,则力F做的功为()A.mgLcos 0 B. mgL(1 cos 0 )C FLsin 0 D. FL。【错误解答】C【易错点点睛】根据恒力做功的定义W-FSCOS a, a为恒力7和位移S之间的夹痛.Scosa可看作是在力 F方向的位移.故本题在力F的方向上的山移为L羽画
15、 故得出力F徽功为F公:自误认为选项C正确.这 种做法错误之处在于力F不是恒力,因为D L点: 0卡嚏地移到Q点,始终处于平衡状态,由受力分 析可知力F只是方向不变,但大J趣新噌大旦九不能二用恒力做功表达式.【正确解答】5本题属于受力敞功问题,叫切和能的毛系求解.由前能定理FmgU】T。#尸必得 Wr-tnglll故选项正确.如图53所示,在匀加速向左运动的车箱内,一个人用力向前推车箱,若人与车始终保持 相对静止,则以下结论中哪个是正确的()A.人对车厢做正功B.车箱对人做正功C.人对车箱不做功D.条件不足,无法确定【错误解答】A【易错点点睛】误认为人对车箱的作用力只有人对军箱前壁的水平支持力
16、,由于车向左运动,i 同方向,所以人对车箱做正功.同理车箱二人做负功.t正确解答】?如果人只受到车箱前壁时九的水平向主,上得力,那么人受到的合力不可能 还受到车箱另外一个作用力,即车箱底部对他工工的摩擦力 H向左的摩爆力大于向右的5 擦力对人做正功,向右的支持力做负功,它个的代数和为正,车箱底部对人竖直向上的支持力区 故车箱对人做正功,选项3正确,同理分析人对车箱做负功.如图5-4所示,一块长木板 B放在光滑水平地面上,在 B上放一个木块 A,现以恒定的水 平力F拉且由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参照物, A、B都向前移动 一段距离,在此过程中( )A.外力9做的功等于系统
17、动能增量B.对A的摩擦力所做的功等于 A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功等于 B对A的摩擦力所做的功D .外力F对B所做的功等于 O的动能的增量与B克服摩擦力所做功之和【错误解答】AC【易错点点造】恒定的水平拉力9为系统的合外尢,对系统应用动能定理,外力做的功等于系统动能的增 量.认为作用力和反作用力做功代数和一二为零.【正确解答】3D作用力和反作用力只是大:相等 :j向相尸 国它们的作用点作用在两个物体上,两个 物体的位移没有必然联系,所以作用力和反作用力做功的件乎小不一定为零.可以都做正功,都做负功, 也可以一个做功,另一个不做功,可以推导出一对浮,;驾祭力做功的代效和一定为负值,大小
18、等于滑动摩 擦力大小乘以相对路程,即相对路程,匕发疝C错误.因为一对滑动摩擦力做功不为零,故对系统应 用动能定理时要考虑内力做功,故选项二请误.对.一应用动能性理,只有月对A的摩燎力对A做功,故选 项3正辅.同理对m应用动能定理,外力g L月所做的:J等于3瞥旬能的噌量与3克服摩擦力所做功之和, 故选项D正确.如图55所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K, 一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、g相连,A、B的质量分别为 mA、mB开始时系统处于静止状态.现用一水平 恒力9拉物块A,使物块B上升.已知当B上升距离为h时,B的速度为v.求此过程中物块 A克服摩擦力所做的功.重力加速度为
19、g.j 1 b lgK5-5【错误解答】物块A克服摩擦力所做的功先-VL对小A咫1动能定理:1nFh - mgh =见小【易错点点睛】这种做法错误的认为轻绳对*十,A的拉力等于物体3的重力.依题目分析可知物体月向上加速运动,轻量的控力大于物体3的重力.【正确解答】由于连结A3绳子在运动过程中未松,故A3有一峰的速度大小,对A3系统,由功能关系有 Fh-V/-tnn3h=:叫一但 打 二求得;V/=Fh-niB gh- ;: mR-tns /二【特别提醒】解决本类型的题目要注意以下三点:(1)恒力做功一般用公式直接求,有时也根据功和能的关系求;变力做功一般只能根据功和能 的关系求._ W P =
20、,.(2)平均功率的定义:即时功率:t (。为9与y万向的夹角),注意式中v是即时速度,若。 是平均速度,则求出的功率仍是平均功率.(3)动能定理是反映做功与动能改变的关系的公式.应用动能定理应注意:明确研究对象, 认真分析过程.研究对象往往是单个物体,如果是系统要注意考虑内力做功.分析研究对 象的受力情况,弄清哪些外力做功,是做正功还是负功.确定物体运动过程初态和终态的 动能.易错点2 冲量、动量、动量定理.质量为 m的钢球自高处落下,以速率。 v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的 速率为v2在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为()A.向下,m(v1-v2)B,向下,m(v1
21、+v2)C.向上,m(v1-v2)D.向上,m(v1+v2)【错误解答】C 1易错点点睛】动量的噌量等于未动量够初动气,故误二为动量巴洛堇的大d书于my+3这种做法错误 之处在于没考虑动量是矢量,动量的噌量是末动量和初动量的“一受相减,动量的增量仍是矢量.正确解答ID取竖直向上的方向为正方向,对钢球应用动量定理得;N由于碰撞时间极短,趋于零,则tngt趣于零.所I)二T:,即弹力的冲量方向向上,大小为故选项D正确.物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图 56甲所示.A的质量为m, B的 质量为M.当连接A、B的绳突然断开后,物体 A上升经某一位置时的速度大小为 v,这时物 体B的下落速
22、度大小为 ;如图5 6乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体 A的冲量为m5-6A. mvB. mv-MuC. mv+MuD. mv+mu错误解答】A【易错点点睛】误认为弹簧的弹力对物部A的冲量就等于物库A动量的增量.【正确解答】D对物体A应用由量定理 敏向上的正方向,在这个过程中弹簧的弹力对物体A 的冲量为IX, : IX-mgt-mv,对物体m应用尸二仁左 取竖直向不的方向为正方向,则! Mgt-Xfib由两 式求出ZN=m-nm,故选项D正确.I,3. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程进入泥潭直到停住的过程称为过程n,则()A.过程I中钢珠动量
23、的改变量等于重力的冲量B.过程n中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小C过程n中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程n中钢珠所减少的重力势能之和D.过程n中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能【错误解答】3D【易错点点睛】错选B选项的原因是没萼虑这程II中重力的冲量,错选D选项的原因是能的转化关系不清 楚.【正确解答】汽C过程I中合力的冲量齐十重力的冲量,故选项A正确.对全程应用动量定理,因初状 态和末状态速度均为零,则过程II中阻力的:量的大小笑一工程重力冲量的大小,故选项3错误.对全程 应用动能定理可知,过程n中钢珠克服阻力所 ,不.务于全程事二所做的功,即等于全程重力势能的减少
24、 量,故选项C正确.过程II中损失的机械能力钢珠克服阻力所做的功来度量,过程I中钢珠所噌加的动能 用过程I中钢珠的重力所做的功来度量,因钢珠克服阻力所做的功大于过程I中阚珠的重力所做的功,所以 过程II中损失的机械能大于过程I中钢珠彳噌加的功能,故选H D错误.易错点3机械能守恒定律.如图57所示,下列四个选项中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图 D中的斜面是粗糙的,图 A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所 示,图A、B、D中的木块向下运动,图 C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中 机械能守恒的是()A【错误解答】A或5或3【易错点点睛】没掌握
25、机械能守恒的条件.机械能守恒定律的条件应咬是对一个系统而言,一个系统的机 械能要保持不变,要从两个方面加以限制:一是系统与外界之I0无能量交换,二是系统内部不存在机械能 和其他形式的能之间发生转换.因功是学科町造转化或叼,喝重度,以上两个方面用功来表述也就是外力 对系统不敞功,系统内除重力和弹力以外,无汗马丁%和介质陶+水功,则系统的机械能一定守恒.【正确解答】C根据机械能守恒的条件,A. b均有外力F参与儆功,D中有摩擦力做功,故A% 3、 均不符合机械能守恒的条件,故选项C正确.如图58所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为 m的小球,支架
26、悬挂在 O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固 定轴转动,开始时 OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法 正确的是 ()图A.球到达最低点时速度为零B.A球机械能减少量等于月球机械能增加量C月球向左摆动所能达到白最高位置应高于A球开始运动时的高度D.当支架从左向右回摆动时,A球一定能回到起始高度【错误解答】A【易错点点睛】不能灵活运用机械能守恒定律解决问题.【正确解答】BCD三角形框架在左右摆动过程中,只有小球受的重力做功,故系统机械能守恒A球到达最低点时,A球减少的重力势能大于。球慢加的重t务能,二B两球速度大小始终相等,故A、B两 球速度均不为零,劣球继续向
27、左运动,故选咂A错误,选所 正确.因系统机械能守恒,故A球机械能 激少量等于口球机械能噜加量,当支架从左向右回挥二-斗A球一定能回到起始高度,3、D选项均正确.故 本题正确答案为BCD. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端 B与水平直轨道相切,如图 59所示.一 小球自A点起由静止开始沿轨道下滑. 已知圆轨道半径为 R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求(1)小球运动到B点时的动能1(2)小球下滑到距水平轨道的高度为2 R时的速度大小和方向小球经过圆弧轨道的 B点和水平轨道的 C点时,所受轨道支持力 NB、NC各是多大?【错误解答】、问没阅题,关建是量一悯求斤,误认为NB-mg.【易错点
28、点睛】这种做法错误之处是把3点当作是水平而上的一次.【正确解答】11:根据机械能守恒三mg式亡根据机械能守叵EkAEp = 座小球速度大小s 版速度方向沿圆狐的切线向下,与竖直方向成3r根据牛顿运动定律及机械能守恒,在m点、B=mg 解得 在 C 点;X:=mg【特别提醒】机械能守恒定律的应用一是根据机械能守恒条件恰当选择系统,恰当选择过程;二是机械能守恒定律的三种表达形式和用法:(1)Ek+Ep=K表示系统初状态机械能与末状态机械能相等.运用这种形式表达式时,应选好重力势能的零势面,且初、末状态必须用同一零势面计算势能.(2)4Ek=Ep,表示系统(或物体)减少(或增加)重力势能等于系统(或
29、物体)增加 (或减少)励能;因重力势能的差值与零势面的选择无关,故不需要选零势面.(3)人0人增=4EB减,表示若系统由 A、B两部分组成,则 A部分机械能的增加量与 B部分机械能的减少量 相象同样不需要选零势面.以上三种表达式均为标量式,且以第二种表达形式应用最多.注 意有时候不一定清楚重力势能 (或动能)是增加还是减少了,没关系,减少量就用初状态的值减 末状态的值,增力口量就用末状态的值减初状态的值.易错点4动量守恒定律1 .把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪沿水平方向发射一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是()A.枪和弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动
30、量守恒C.三者组成的系统;因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略 不计,故系统动量近似守恒D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力 的合力为零【错误解答】C1易错点点睛】选项c讲系统动量近似二G,嘉题”吞易选七选项,三者组成的系统合力为零,不存在内 力远大于外力.【正确解答】口当枪发射子弹时,子弹向一个方向运动,而.W车一起向另一个方向运动,故枪和车组成 的系统动量是噌加的,故选项3错误.字对枪有一, 一:常力,这个力是抢和弹蛆成的系统的外力,所以抢 和弹组成的系统动量不守恒,故选项a错误.,小电弹与. ,傩筒间的摩擦力与火药爆
31、炸对枪弹和枪筒的 推力一样是系统的内力.系统的内力能苣上系统内科物体的武工,但不会改变整个系统的动量,故这里 系统动量严格守恒,故选项D正确,2.如图510所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向, A、B两球的动量均为6ks m/s ,运动中两球发生碰撞,碰 撞后A球的动量增量为-4ks m/s,则 ()o CI / 卞,h f 菱,F* , , J t tOA.左方是A球,碰撞后 A、B两球速度大小之比为 2: 5B.左方是A球,碰撞后 A、B两球速度大小之比为 1: 10C.右方是A球,碰撞后 A、B两球速度大小之比为 2:
32、5D.右方是A球,碰撞后 A、B两球速度大小之比为 1: 10【错误解答】B【易错点点睛】由动量噌量求上球的末动7时出错.【正碑解答】A球的末动量等于初动量与动产储三;J矢量和,由左度后A球的动量噌量为T3丸可以 求出A球的末动量为2kg m/s .由碰撞过程动量守恒求出召球碰后的动量为10kg m/s ,碰撞后A、B两球速度大小之比为 2: 5.因B球动量增加了,故B球为被碰小球,所以左方是A球.故 选项A正确.3.质量M=500kg的小车,上面站着一个质量为70ks的人,车以v0=lm/s的速度在光滑水平面上前进,如图 5-11所示,当人相对于车以 v=2m/s向后水平跳出,问人跳车后,车
33、速为多少?【错误解答设人跳车后,车的速度变为”取向右的方向为正方向,人和车组成的系统动量守恒第一种 做法:N-m)Ti=lV-rnT第二种做法:Z山评产【易错点点睛】第一种做法错误之处是参照牝不统一,人巴,二尼人的动量应以地面为参照物:第一种做法 错误之处是人跳车后车的速度不再是V,而变+ 正确解答】解得代入数据得 丫=1.二5ms.【特别提醒】应用动量守恒定律解题时,首先要恰当地选择系统和恰当地选择过程,其次分别用下列三个条件判断系统动量是否守恒:(1)系统不受外力作用或系统所受合外力为零;(2)极短时间内内力远远大于外力 (如碰撞、爆炸等);(3)虽然系统所受外力不等于零,但在某一方 向上
34、合外力为零,则在这一方向上动量守恒.最后应用动量守恒定律列式时要注意以下三点:(1)动量的矢量性;(2)所有的动量应相对于同一惯性参照物;(3)相互作用前系统的动量应是同一时刻的,相互作用后系统的动量也应是同一时刻的.易错点5动量和能量综合应用题.在光滑水平面上,动能为ER动量的大小为 P0o的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有()A. E1E0B.P1E0 DP2P0【错误解答】主要问题是漏解.【易错点点睛】主要问题是漏掉了3选项.当任意到弓遢的大/泗动能的关系旷P-=
35、2mZ:【正确解答】两个钢球组成的系统在碰撞过程由动量守恒,已:1初动量的方向为正方向,由动量守恒 得:?)=?2-Pi,可见P*P:,故选项D正确.单从动尸,-1分析,P1可以大于孔,若如此必有碰后系统的 机械能增加,但对于碰撞问题碰撞后系统的动复个可能大于碰前系统的动能,因此三之三必有三不三:比/显魅选项A正确,选项C”、正确,由J里的大4常动能的关系?因为三11E:1得PlW2B, W1W2C. EkB- EkA= EkC EkB D. EkC3痛喜 1500 x20 .” .v 刑号 3000答案,A16.A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图6-4表示发生碰撞前后的 vt图线,
36、由图线可以判断()图6-4A.A、B的质量比为3 : 2B.A、B作用前后总动量守恒C.A、B作用前后总动量不守恒D.A、B作用前后总动能不变解析-因水平面光滑,水平方向上不受外力作用,所以系统的总动量守恒,3对:C错叫W产鹏门/-硼丁二,1 .1 、代入图中St据将啊:斌e=3 : 2, A对碰撞前总动能以/】,/= 27,碰撞后总劭能鼠=:掰叱广+g%立启=27 5%,故碰搏寸一二项能不变,对.如图6-5所示,一轻弹簧与质量为 m的物块组成弹簧振子.物体沿竖直方向在 A、B两点间做 简谐运动,O点为平衡位置.某时刻,物体正经过 C点向上运动,已知 OC=h,振动周期为 T, 则从这时刻开始
37、的半个周期内,下列说法中正确的是( )图6-5A.重力做的功为2mghB.回复力做的功为零C.重力的冲量为 mgT/2D.回复力的冲量为零解析做简谐运动的物体,在相隔半周期的两个时刻,源变大小相若、方向相反.故回复力合力;做功为零,回复力的冲量为e处物冰动量的二倍,B对,口错.重力的冲量上肉且工,二对.在相隔半周期的两个时刻,振子所在位置关于平衡位置对称,所以重力瞰功厂5 .心切豁.A对答案A3c.如图6-6甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为ml和m2的两木块A、B相连,静止在光滑水平面上.现使A瞬时获得水平向右的速度 v=3 m/s,以此时刻为计时起点,两木块的速度随 时间变化的规律如图乙所
38、示,从图示信息可知()甲图6-6A.t1时刻弹簧最短,t3时刻弹簧最长B.从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到原长C.两物体的质量之比为 ml : m2=1 : 2D在t2时刻两物体动能之比为 Ek1 : Ek2=1 : 4解析:通过对.八月运动分析知工时刻,弹簧最上,亡时剋押簧为庐总门时刻弹簧最短,a错误,m正确上和3组成的:系统动量守恒,口;时间内:叫:-川二冲1一,1以股:叫二:二C正确二时如xl2 - -1/ 瓦口 =x2二 2多,所W ,=二=1 :二 尚吴.答案:BC19.如图6-7, 一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小物块 m连接,且m、M及M与地面间接触光滑.开始时
39、,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().*!小切T图6-7A.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的动能最大解析:由于_二等大反向,系统所受合尸卜力为弯,所以系统动量守恒,系统机械能先噌加后减小,当弹簧弹力大小与闩、三大小相等时,呼口皿幺喝止,叫、:日度最大,以后开始滥速,所以D正确答案:D20.质量为5X 103kg勺汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P= 6x 104W勺额定功率沿平 直公路继续前进,经 72s
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