高三物理第一轮复习 动量、能量的综合应用 新人教版

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1、第5课时　动量、能量的综合应用基础知识归纳力学研究的是物体的受力情况与运动变化的关系，以三条线索(包括五条重要规律)为纽带建立联系.下表是重要的力学规律的对比.特征规律内容表达式研究对象应用条件力的瞬时作用效应牛顿运动定律物体的加速度大小与合外力成正比，方向与合外力方向　相同　F合＝kma质点　宏观、低速　运动的物体力对空间的累积效应动能定理外力对物体所做的功等于物体动能的　增量　W合＝ΔEk质点机械能守恒定律当系统只有重力或弹力做功时，机械能的总量保持　不变　Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2系统中的物

2、体只有重力或弹力　做功力对时间的累积效应动量定理物体所受合外力的冲量等于它的动量变化I＝Δp质点动量守恒定律系统不受外力或所受的合外力为零时，系统总动量　保持不变　p1＋p2＝p1′＋p2′或p1＝p2系统中的物体系统所受的合外力为零重点难点突破一、力学规律的优选策略1.牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，在研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动的关系时，或者物体受恒力作用，且直接涉及物体运动过程中的加速度时，应采用运动学公式和牛顿第二定律.2.动量定理反映了力对时间的累积效应，适合于不涉及物体运动过程中的加速度、位

3、移，而涉及运动时间的问题，特别对冲击类问题，因时间短且冲力随时间变化，应采用动量定理求解.3.动能定理反映了力对空间的累积效应，对不涉及物体运动过程中的加速度和时间，而涉及力和位移、速度的问题，无论是恒力还是变力，一般用动能定理求解.4.若研究对象是一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用两个“守恒定律”求解，应用时应注意研究对象是否满足定律的守恒条件.5.在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，应注意到，一般情况下这些过程中均隐含有系统机械能与其他形式的能的转化，这些过程动量一般是守恒的.二、怎样分析动量和

4、能量问题应用动量和能量知识时，第一是研究过程的合理选取，不管是动能定理还是机械能守恒定律或动量守恒定律，都有一个过程的选取问题；第二是要抓住摩擦力做功的特征、摩擦力做功与动能变化的关系以及物体在相互作用时能量的转化关系；第三是方向性问题，运用动量定理或动量守恒定律求解时，都要选定一个正方向，然后对力、速度等矢量以正负号代表其方向，代入相关的公式中进行运算.另外，对于碰撞问题，要注意碰撞的多种可能性，作出正确的分析判断后，再针对不同情况进行计算，避免出现漏洞.三、对子弹射木块模型的讨论一颗质量为m的子弹以水平速度v

5、0射入一放在光滑水平面上质量为M的木块中，最终子弹同木块一起运动.1.对系统动量守恒：mv0＝(m＋M)v2.对子弹：－f(d＋s)＝mv2－mv，木块对子弹的作用力f对子弹做负功(s是子弹穿木块时木块的位移，d是子弹进入木块的深度).3.对木块：fs＝Mv2，子弹对木块的作用力对木块做正功，使其动能增大.由以上几式得：fd＝mv－(m＋M)v2，则木块对子弹的作用力f与穿入的深度d(相对位移)的乘积等于系统动能的减少量，这就是转化为内能的部分.四、解决力学问题的基本步骤1.认真审题，明确题目所述的物理情景，确定

6、研究对象.2.分析研究对象受力情况及运动状态和运动状态的变化过程，作草图.3.根据运动状态的变化规律确定解题观点，选择规律.若用力的观点解题，要认真分析受力及运动状态的变化，关键是求出加速度；若用两大定理求解，应确定过程的始、末状态的动量(动能)，分析并求出过程中的冲量(功)；若判断过程中动量或机械能守恒，根据题意选择合适的始、末状态，列守恒关系式，一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度(率).4.根据选择的规律列式，有时还需挖掘题目中的其他条件(如隐含条件、临界条件、几何关系等)列补充方程.5.代入数据，计算结

7、果.典例精析1.动量守恒与机械能守恒条件的区分【例1】如图所示，小车在光滑水平面向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在A点，物体用线拉在A点将弹簧压缩，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，则下述说法正确的是(　　)①若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒②若物体滑动中有摩擦力，则全过程动量守恒③两种情况下，小车的最终速度与断线前相同④两种情况下，系统损失的机械能相同A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④【解析】取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力(即使有摩擦，物体与小车间的摩擦力为

8、内力)，故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同.但由于物体粘在B端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒.【答案】B【思维提升】(1)明确物理过程，弄清物理现象发生的条件是正确处理动量、能量的关键.(2)注意到两个守恒定律的条件是不同的.【拓展1】如图所示，固定有光滑圆弧轨道的小车A静止在光滑的水平面上，轨道足够长，其下端部