動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用物理講師劉思團(tuán)

1.1考綱要求一考點(diǎn)透視

1.2考情分析1.2.1高考考法一般動(dòng)量和能量有關(guān)定理,定律綜合考察.1.2.2題型

2.1知識(shí)要求掌握動(dòng)量和能量有關(guān)定理、定律的內(nèi)容.知道彈性碰撞與非彈性碰撞有關(guān)內(nèi)容.二必備技能三考點(diǎn)突破3.1動(dòng)量與能量在彈性與非彈性碰撞中的綜合應(yīng)用3.1.1典題直擊例1

質(zhì)量相等甲、乙兩球在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),甲以動(dòng)量7kg·m/s的動(dòng)量追上前方以5kg·m/s的動(dòng)量同向運(yùn)動(dòng)的乙球發(fā)生正碰,則碰后甲乙兩球動(dòng)量不可能的()A.6.5kg·m/s,5.5kg·m/sB.-6kg·m/s,6kg·m/sC.5.5kg·m/s,6.5kg·m/sD.4kg·m/s,8kg·m/s例1

質(zhì)量相等甲、乙兩球在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),甲以動(dòng)量7kg·m/s的動(dòng)量追上前方以5kg·m/s的動(dòng)量同向運(yùn)動(dòng)的乙球發(fā)生正碰,則碰后甲乙兩球動(dòng)量不可能的()A.6.5kg·m/s,5.5kg·m/sB.-6kg·m/s,6kg·m/sC.5.5kg·m/s,6.5kg·m/sD.4kg·m/s,8kg·m/s例2

(2012年安徽卷24題20分)如圖所示,裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量

M=2kg的小物塊A.裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對(duì)接.傳送帶始終以u(píng)=2m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).裝置的右邊是一光滑的曲面,質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放.已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因lAu=2m/sBh解:(1)設(shè)物塊B沿光滑曲面下滑到水平位置時(shí)的速度大小為v0,由機(jī)械能守恒知設(shè)物塊B通過(guò)傳送帶后運(yùn)動(dòng)速度大小為v,研究物塊B在傳送帶上滑動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理有

(1)(3)聯(lián)立(2)(3)兩式解得v=4m/s.

由于v>u=2m/s,所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小.解得(2)物塊B與物塊A第三次碰撞、第四次碰撞……,碰撞后物塊B的速度大小依次為(7)則第n次碰撞后物塊B的速度大小為(8)

3.1.2能力突破(1)彈性碰撞:系統(tǒng)動(dòng)量和動(dòng)能均守恒;非彈性碰撞:只有動(dòng)量守恒,動(dòng)能要損失.因此,未知碰撞:①動(dòng)量守恒p?+p?=p?′+p?′②動(dòng)能不會(huì)增加Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′(Ek=p2/(2m))

3.2動(dòng)量與能量在其他運(yùn)動(dòng)中的綜合運(yùn)用3.2.1典題直擊例3

(2011安徽高考卷24題20分)如圖所示,M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接,小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài).現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2.(1)若鎖定滑塊,試求小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向.解:(1)設(shè)小球能通過(guò)最高點(diǎn),且此時(shí)的速度為v1.在上升過(guò)程中,因只有重力做功,小球的機(jī)械能守恒.

?mv?2+mgL=?mv?2(1)設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球的作用力為F,方向向下,則例3

(2011安徽高考卷24題20分)如圖所示,M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接,小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài).現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2.(2)若解除對(duì)滑塊的鎖定,試求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度大小.(3)在滿(mǎn)足(2)的條件下,試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離.(2)解除鎖定后,設(shè)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v2,此時(shí)滑塊的速度為V.在上升過(guò)程中,因系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用,水平方向的動(dòng)量守恒.以水平向右的方向?yàn)檎较?有

例3

(2011安徽高考卷24題20分)如圖所示,M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接,小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài).現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2.(2)若解除對(duì)滑塊的鎖定,試求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度大小.(3)在滿(mǎn)足(2)的條件下,試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離.(3)設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點(diǎn)與小球起始點(diǎn)的距離為s1,滑塊向左移動(dòng)的距離為s2,任意時(shí)刻小球的水平速度大小為v3,滑塊的速度大小為V′.由系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒,得3.2.2能力突破(1)要善于從多個(gè)物體