高考物理动量能量综合命题趋势

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1、高考物理动量能量综合命题趋势【例题1】如图所示，C是放在光滑的水平而上的一•块木板，木板的质量为3m,在木板的上而有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为uo最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度vO和2v0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板。求：(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；(2)木块A在整个过程中的最小速度。解题方法与技巧:(1)木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；木块B—直做匀减速宜线运动做两段加速度不同的匀加速肓线运动，肓到A、B.C三者的速度相等为止，设为v

2、l°纟fl成的系统，由动量守怛定律得:mv0=2mv0=(m+m+3m)vl解得：vl=0.6v0对木块B运用动能定理，冇:一mgs二一mv12--m(2v0)2解得:s=91v02/50(g)⑵设木块A在整个过程屮的最小速度为L对木块A：al=mg/m=g,对木板C:a2=2mg/3m=2g/3,当木块A与木板C的戈A的速度最小，因此有:t,由牛顿第二定律:vO-gt=(2g/3)t解得t=3木块程中的最小速度为：v'vO-alt二2v0/5I图所示，质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放的小木块A,m

3、等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板。(1)若已知A和B的初速度人小为vO,求它们最示的速度人小和方向.(2)若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的授远处(从地面上看)离出发点的距离。解题方法与技巧：方法1.用牛顿笫二定律和运动学公式求解。A刚好没冇滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A.B具冇相同的速度，设此速度为v,经过吋间为t,A、B间的滑动縻擦力为化如图所示。对A据牛顿笫二定律和运动学公式有:仁maA,L2二vOt--aAt2,v二一vO+aAt；对B据牛顿第二定律和运动学公式有:f-MaB,LO^vOt—a

4、Bt2,v=vO-aBt；由儿何关系有:L0+L2二L；由以上各式对求得它们最后的速度大小为•vO,方向向右。fL=-对A,向左运动的最人距离为Ll=-=-Lo方法2、用动能定理和动量定理求解A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端吋具有相同的速度，设此速度为v,经过时间为t,A和B的初速度的大小为vO,对A：ft二mv+mvO①对B：-ft二Mv-MvO②则据动量速度变为零过程中向左运动的摩擦力为f,则由动能定理解得:v=-v0,方向向右A在B板的右端时初速度向左，而到向左作减速运动直到速度为零，再向■作:0为A从开始运动到刚好至皿对于B：-fLO二—对于山儿何

5、关系02④逹2)=-叭2⑤端时的末速度向右，可见A在运动过程中必须经历速运动直到速度为v的两个阶段。设L1为A开始运动到力从速度为零增加到速度为v的过程中向右运动的路程，L端的过程屮B运动的路程，如图2所示，设A与B之间的滑动L0+L2-L⑥由①、②、③、④、⑤、⑥联立求得1」=-方法3、用能屋守恒定律和动量守恒定律求解A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v,A和B的初速度的人小为v0,则据动量守恒泄律可得:MvO-mvO=(M+m)v解得：v=-vO,方向向右对系统的全过程，由能量守恒定律得：Q=fl=-(M+m)v02—

6、(m+M)v2対于AfLl=-mvO2由上述二式联立求得L1二一L两趾状态，今给点评：从上述三种解法小，不难看出，解法三简洁明了，容易快速求出正确答案。因此我伯RE解决动力学问题吋，应优先考虑使用能量守恒定律和动量守恒定律求解，其次是考虑使用动能量定理求解，最后才考虑使川牛顿笫二定律和运动学公式求解。【例题3】如图所示，A、B两滑块的质量均为m,分别穿在光滑的足够长的櫛16♦二-，之后，A、B系统所导杆平行，间距为d。用自然长度也为d的轻弹簧连接两滑块。开始时两滑块均处滑块B一个向右的瞬时冲最T,求以后•滑块A的最人速度。学住常见错解展示：B受到向右的瞬时冲量1后，获

7、得向右受外力Z和为零，动量守恒，设A、B达到的共同速度为vAB,由动■守恒定律得mvB=2mvAB则vAB=-vB=-此即为A的最人速度【错解分析】以上求解错在谋将AgB的求作A的最大速度。其实，AB达共同速度时，來说是动力，A继续加速，当弹簧的弹力与轻杆垂弹赞处于伸长量最大的状态，此时弹簧的直，即弹簧恢复原长时，A的加速度;f零,匸确的解题过程为：弹簧恢动量守恒和机械能守恒定律JmvB=mvm+mvB，一mv!32二一mvm2m点评：A度的过程©经求解可£mv‘B2,wn=vB=-M度才达最大。的速度达最大，设为vm,设此时B的速度为vB‘o由系统