2022年专题6导学案：动量与能量

1、沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风专题 6：动量和能量热点聚焦动量守恒定律及其应用部分：以两个或多个物体、相互作用或碰撞为背景考查碰撞或相互作用过程中速度、动量、动能或机械能的变化问题以挑选题或运算题形式命题为主 .备考计策动量守恒定律经常与力学学问如能量守恒、机械能守恒或电磁学学问进行结合 .高频考点 1 冲量、动量的懂得 视角一 冲量、动量的懂得 例 1 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,如不计空气阻力,从三个小球抛出到落地的过程中 A三个球动量的变化量相同 B 下抛球和平抛球动量的变化量相同C上

2、抛球动量的变化量最大 D 三球落地时的动量相同 视角二 动量定理的应用 例 2 2022 全国卷 最近,我国为“ 长征九号” 研制的大推力新型火箭发动机联试胜利,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展如某次试验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s ,产生的推力约为 4.8 106 N,就它在 1 s 内喷射的气体质量约为 A 1.6 10 2 kg B1.6 10 3 kg C1.6 10 5 kg D1.6 10 6 kg规律方法 应用动量定懂得题的一般步骤1明确讨论对象和讨论过程讨论过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段2进行受力分析：只分析讨论对象以外的物体施加给

3、讨论对象的力,不必分析内力3规定正方向4写出讨论对象的初、末动量和合外力的冲量,依据动量定理列方程求解题组突破1一位质量为 m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经时间 t,身体伸直并刚好离开地面,速度为 v ,在此专题 6：动量和能量 第 1 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风F 随时间 t过程中 重力加速度大小为gA地面对他的冲量为mvmg t,地面对他做的功为1 2mv2B地面对他的冲量为mvmgt,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1 2mv 2D地面对他的冲量为mvmg t,地面对他做的功为零2多项 2022 全国卷

4、一质量为 2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开头沿直线运动变化的图线如下列图,就A t1 s 时物块的速率为1 m/sB t2 s 时物块的动量大小为4 kg m/sC t3 s 时物块的动量大小为5 kg m/sD t4 s 时物块的速度为零3一座平顶房屋,屋顶的面积S40 m2.第一次连续下了24 小时的雨,雨滴沿竖直方向以v 5.0 m/s 的速度落到屋顶,假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹,并立刻流走其次次气温在摄氏零下如干度,而且是下冻雨,也下了 24 小时,全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上,测得冰层的厚度 d25 mm.已知两次下雨的雨量相等,水的密度为 1.0 10

5、3 kg/m3,冰的密度为 9 102 kg/m3.由以上数据可估算出第一次下雨过程中,雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为 A9 000 N B9 NC52 N D0.052 N高频考点 2 动量守恒定律的应用 视角一动量守恒的判定M ,物体上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为例 3多项 如下列图, 在光滑的水平面上有一静止的物体C,两端 A、B 一样高,现让小滑块m 从 A 点由静止下滑,就A m 不能到达 M 上的 B 点B m 从 A 到 C 的过程中 M 向左运动, m 从 C 到 B 的过程中 M 向右运动C m 从 A 到 B 的过程中 M 始终向左运动,m 到达 B 的瞬时, M

6、的速度为零专题 6：动量和能量 第 2 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风D M 与 m 组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒 视角二 动量守恒定律的应用例 4 2022 全国卷 汽车 A 在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发觉其正前方停有汽车 B,立刻实行制动措施,但仍旧撞上了汽车 B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如下列图,碰撞后 B 车向前滑动了 4.5 m,A 车向前滑动了 2.0 m,已知 A 和 B 的质量分别为 2.0 103 kg 和 1.5 103 kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为 0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车

7、轮均没有滚动,重力加速度 g10 m/s2.求：1碰撞后的瞬时 B 车速度的大小；2碰撞前的瞬时 A 车速度的大小 结果保留一位小数 规律方法 应用动量守恒定律解题的基本思路另外要留意以下两点：系统的动量是否守恒,与挑选哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系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专题 6：动量和能量 第 3 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风题组突破4某士兵质量为 60 kg,在军事训练中,他从岸上以大小为 2 m/s 的水平速度跳到一条向他慢慢飘来的小船上,然后去执行任务,小船的

8、质量为 140 kg,原先的速度大小为 0.5 m/s,该士兵上船后又跑了几步,最终停在船上,不计水对船的阻力,就 A人和小船最终静止在水面上B该过程士兵的动量变化量为105 kg m/sC船最终的速度为 0.95 m/sD船的动量变化量为 70 kg m/s52022 全国卷 一质量为 m 的烟花弹获得动能 E 后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为 E,且均沿竖直方向运动爆炸时间极短,重力加速度大小为 g,不计空气阻力和火药的质量,求：1烟花弹从地面开头上升到弹中火药爆炸所经过的时间；2爆炸后烟花弹向上运动的部分距地

9、面的最大高度高频考点 3动量守恒与能量守恒的综合应用 视角一 平行板电容器的两类动态分析例 5 如下列图, A、B、C 三球的质量分别为 m、m、2m,三个小球从同一高度 足够高 同时动身,其中 A 球有水平向右的初速度 v 0,B、C 由静止释放三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,就小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为 专题 6：动量和能量 第 4 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案B2 整理：郭凯审核：鲁风A 1C 3D 4规律方法 弹性碰撞过程中,系统的动量守恒,机械能也守恒,下面以一动碰一静为例推导物体发生弹性碰

10、撞后速度的规律如下列图, 在光滑水平面上, 质量为 m1 的物体以速度就有：动量守恒 m1v0m 1v1m2v2机械能守恒1 2m 1v 2012m1v 2112m 2v 22联立以上两式解得 v1m1m 2m1m 2v0,v2m1m 2v0. 2m11当 m1m2 时, v10,v2v0质量相等,交换速度 v 0 与质量为 m 2、静止的物体发生弹性正碰,2当 m1m2 时, v10,v20,且 v2 v1大碰小,一起跑R1 m 质量均为M 3 kg3当 m1m2 时, v10,v20小碰大,要反弹4当 m1. m2 时, v1v0,v22v0极大碰微小,大不变,小加倍5当 m1. m2 时

11、, v1 v0,v20微小碰极大,小等速率反弹,大不变 视角二完全非弹性碰撞例 6如下列图,光滑的1 4圆弧 AB 质量可忽视 固定在甲车的左端,其半径的甲、乙两辆小车静止于光滑水平面上,两车之间通过一感应开关相连当滑块滑过感应开关时,两车自动分别 将质量 m2 kg 的滑块 P可视为质点 从 A 处由静止释放, 滑块 P 滑上乙车后最终未滑离乙车其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块 P 之间的动摩擦因数 0.4,滑块通过 AB 圆弧、甲车和甲、乙两车连接处时无能量缺失重力加速度 g 10 m/s2求：1滑块 P 刚滑上乙车时的速度大小；2滑块 P 在乙车上滑行的距离专题 6：动量和能量 第

12、5 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风规律方法 两物体碰撞后粘在一起运动,这种碰撞叫完全非弹性碰撞,碰撞过程遵循动量守恒定律,且动能 或机械能 缺失最多 设物体 m1 和 m2 碰前的速度分别为 v 1 和 v 2,碰后的共同速度为 v ,就由动量守恒定律有 m1v 1m 2v 2m1m 2v,解得 v m1v 1m2v2m1m2,系统缺失的动能 E k12m 1v 2112m 2v 2212m1 m2v 2.题组突破6如下列图,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块 B 静止在圆弧轨道的最低点现将小滑块 A 从圆弧轨道的

13、最高点无初速度释放已知圆弧轨道半径 R1.8 m,小滑块的质量关系是 mB2mA,重力加速度 g10 m/s2.就碰后小滑块 B 的速度大小不行能是 A 5 m/s B4 m/s C 3 m/s D2 m/s7如下列图,相距足够远的完全相同的质量均为 3m 的两个木块静止放置在光滑水平面上,质量为 m 的2子弹 可视为质点 以初速度 v 0 水平向右射入木块,穿出第一块木块时的速度为 5v 0,已知木块的长为 L ,设子弹在木块中所受的阻力恒定,求：1子弹穿出第一块木块后,第一块木块的速度大小 v 以及子弹在木块中所受的阻力大小；2子弹在其次块木块中与该木块发生相对运动的时间 t.高频考点 4

14、动量学问在电磁学问题中的应用专题 6：动量和能量 第 6 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案 整理：郭凯 审核：鲁风 视角一 动量守恒定律在磁场中的应用例 7在光滑水平地面放置着足够长的质量为 M 的木板,其上放置着质量为 m 带正电的小物块 电荷量保持不变 ,两者之间的动摩擦因数恒定,且 M m,空间存在足够大的方向垂直于纸面对里的匀强磁场某时刻开头它们以大小相等的速度相向运动,如下列图取水平向右的方向为正方向,就以下图象可能正确反映它们以后运动的是 视角二 动量定理在电磁感应中的应用例 8 如下列图,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为 L 的区域

15、内,有一个边长为aaL 的正方形闭合线圈以初速度 v 0 垂直磁场边界滑过磁场后速度变为 v v v 0,那么 A完全进入磁场中时线圈的速度大于 v0v2 B完全进入磁场中时线圈的速度等于 v0v2v 0vC完全进入磁场中时线圈的速度小于 2 D以上情形 A、B 均有可能,而 C 是不行能的 视角三 动量守恒定律在电磁感应中的应用例 9 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为 l.导轨上面横放着两根导体棒 ab 和 cd,构成矩形回路,如下列图两根导体棒的质量均为 m,电阻均为 R,回路中其余部分的电阻可不计 在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为 B.

16、设两根导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开头时,棒 cd 静止,棒 ab 有指向棒 cd 的初速度 v 0.如两根导体棒在运动中始终不接触,就：1在运动中产生的焦耳热最多是多少？2当 ab 棒的速度变为初速度的 34时, cd 棒的加速度是多少？题组突破专题 6：动量和能量 第 7 页 共 8 页沈丘一高 2022-2022 二轮复习物理导学案整理：郭凯审核：鲁风8如下列图,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的磁感应强度B4 T 的匀强磁场中,两导轨间距 L 0.5 m,导轨足够长且不计电阻金属棒 a 和 b 的质量都为 m1 kg,连入导轨间的电阻 RaRb1 .b 棒静止于导轨水平部分,现将 a 棒从 h80 cm 高处自静止沿弧形导轨下滑,通过 C 点进入导轨的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰求 a、b 两棒的最终速度,以及整个过程中 b 棒中产生的焦耳热 重力加速度 g10 m/s29.如下列图, PQ 和 MN 是固定于倾角为 30斜面内的平行光滑金属轨道,轨道足够长, 其电阻可忽视不计,金属棒 ab、cd 放在轨道上,始终与轨道垂直,且接触良好金属棒 ab 的质量为 2m、cd 的质量为 m,长度均为 L 、电阻均为 R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距,并与轨道形成闭合回路整个装置处在垂直斜面对上、 磁感应强度为 B 的匀