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时间:2018-12-16
《高考物理大二轮复习专题五动力学、动量和能量的观点的综合应用讲学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题五动力学、动量和能量的观点的综合应用课标卷高考命题分析年份题号·题型·分值模型·情景题眼分析难度2015年Ⅰ卷35题(2)·计算题·10分三物体2次碰撞只发生2次碰撞的条件中Ⅱ卷35题(2)·计算题·10分碰撞现象与x-t图象结合读取图象信息中2016年Ⅰ卷35题(2)·计算题·10分动量定理变质量微元法难Ⅱ卷35题(2)·计算题·10分斜面体碰撞(三物体2次碰撞)只发生2次碰撞的条件中Ⅲ卷35题(2)·计算题·10分碰撞问题数学计算中2017年Ⅰ卷14题·选择题·6分反冲类动量守恒问题在很短时间内喷出易Ⅲ卷20题·选择题·6分动量定理
2、F-t图象中面积表示冲量中1.动量定理的公式Ft=p′-p除表明两边大小、方向的关系外,还说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因.动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系,反映了力对时间的累积效果,与物体的初、末动量无必然联系.动量变化的方向与合外力的冲量方向相同,而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系.动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是变力.2.动量守恒定律(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.(2)表达式:m1v1
3、+m2v2=m1v1′+m2v2′或p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′);或Δp=0(系统总动量的增量为零);或Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反).(3)守恒条件①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零.②系统所受外力的合力不为零,但在某一方向上系统受到的合力为零,则系统在该方向上动量守恒.③系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸过程.3.解决力学问题的三个基本观点(1)力的观点:主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合,常涉及物体的受力、加速度
4、或匀变速运动的问题.(2)动量的观点:主要应用动量定理或动量守恒定律求解,常涉及物体的受力和时间问题,以及相互作用物体的问题.(3)能量的观点:在涉及单个物体的受力和位移问题时,常用动能定理分析;在涉及系统内能量的转化问题时,常用能量守恒定律.1.力学规律的选用原则(1)单个物体:宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律.若其中涉及时间的问题,应选用动量定理;若涉及位移的问题,应选用动能定理;若涉及加速度的问题,只能选用牛顿第二定律.(2)多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律,若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题时,应选用动量守恒定律,然后再根据
5、能量关系分析解决.2.系统化思维方法,就是根据众多的已知要素、事实,按照一定的联系方式,将其各部分连接成整体的方法.(1)对多个物理过程进行整体思维,即把几个过程合为一个过程来处理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动.(2)对多个研究对象进行整体思维,即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑,如应用动量守恒定律时,就是把多个物体看成一个整体(或系统).高考题型1 动量定理和动量守恒定律的应用例1 (2017·福建省大联考)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
6、囊爆开.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碰撞结束,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的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度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两车以相同的速度一起滑行.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.答案 见解析解析 (1)v1=36km/h=10m/s,取速度v1的方向为正方向,由动量定
7、理有-I0=0-m1v1①将已知数据代入①式得I0=1.6×104N·s②由冲量定义有I0=F0t1③将已知数据代入③式得F0=1.6×105N④(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v,由动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v⑤对试验车,由动量定理有-Ft2=m1v-m1v1⑥将已知数据代入⑤⑥式得F=2.5×104N可见F<F0,故试验车的安全气囊不会爆开.1.(多选)(2017·全国卷Ⅲ·20)一质量为2kg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1所示,则( )图1A.t=1s时物块的速率
8、为1m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的速度为零答案 AB解析 由动量定理可得:Ft=mv,解得v=
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