第二讲___动量和能量命题趋势

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1、考点2动量和能量命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化,其中的动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,因此是高中物理的重点,也是高考考查的重点之一。高考中年年有,且常常成为高考的压轴题。如2002年、2003年理综最后一道压轴题均是与能量有关的综合题。但近年采用综合考试后,试卷难度有所下降,因此动量和能量考题的难度也有一定下降。要更加关注有关基本概念的题、定性分析现象的题和联系实际、联系现代科技的题。试题常常是综合题,动量与能量的综合,或者动量、能量与平抛运动、圆周运动、热学、电磁学

2、、原子物理等知识的综合。试题的情景常常是物理过程较复杂的,或者是作用时间很短的,如变加速运动、碰撞、爆炸、打击、弹簧形变等。力的积累和效应牛顿第二定律F=ma力对时间的积累效应冲量I=Ft动量p=mv动量定理Ft=mv2-mv1动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’系统所受合力为零或不受外力力对位移的积累效应功:W=FScosα瞬时功率:P=Fvcosα平均功率:机械能动能势能重力势能:Ep=mgh弹性势能动能定理机械能守恒定律Ek1+EP1=Ek2+EP2或ΔEk=ΔEP知识概要6冲量是力对时间的积累,其作用效果是改变物体的动量;功是力对

3、位移的积累,其作用效果是改变物体的能量;冲量和动量的变化、功和能量的变化都是原因和结果的关系,对此,要像熟悉力和运动的关系一样熟悉。在此基础上,还很容易理解守恒定律的条件,要守恒,就应不存在引起改变的原因。能量还是贯穿整个物理学的一条主线,从能量角度分析思考问题是研究物理问题的一个重要而普遍的思路。应用动量定理和动能定理时,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统,而应用动量守恒定律和机械能守恒定律时,研究对象必定是系统;此外,这些规律都是运用于物理过程,而不是对于某一状态(或时刻)。因此,在用它们解题时,首先应选好研究对象和研究过程。对象和过程

4、的选取直接关系到问题能否解决以及解决起来是否简便。选取时应注意以下几点:1.选取研究对象和研究过程,要建立在分析物理过程的基础上。临界状态往往应作为研究过程的开始或结束状态。2.要能视情况对研究过程进行恰当的理想化处理。3.可以把一些看似分散的、相互独立的物体圈在一起作为一个系统来研究,有时这样做,可使问题大大简化。4.有的问题,可以选这部分物体作研究对象,也可以选取那部分物体作研究对象;可以选这个过程作研究过程,也可以选那个过程作研究过程;这时,首选大对象、长过程。确定对象和过程后,就应在分析的基础上选用物理规律来解题,规律选用的一般原则是:1.对单个物

5、体,宜选用动量定理和动能定理,其中涉及时间的问题,应选用动量定理,而涉及位移的应选用动能定理。2.若是多个物体组成的系统,优先考虑两个守恒定律。3.若涉及系统内物体的相对位移(路程)并涉及摩擦力的,要考虑应用能量守恒定律。点拨解疑【例题1】某地强风的风速是20m/s,空气的密度是=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2,如果风通过风力发电机后风速减为12m/s,且该风力发电机的效率为【例题2】(1998年全国卷)在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量

6、的大小分别记为E1、,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有A.E1E0    D.p2>p06【例题3】(2000年全国)在原子核物理中,研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡

7、板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。图1针对训练1.(2001年高考理综卷)下列一些说法:①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反③在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相

8、反④在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一

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