高中物理二轮总复习教案：动量与能量.doc

命题点3 动量与能量 本类考题解答锦囊 解答“动量与能量”一类试题，应了解以下内容： 利用动量知识和机械能知识解决问题的一般思路， 1．认真审题明确题目所述的物理情境，确定研究对象． 2．分析对象受力及运动状态和运动状态变化的过程，作出草图． 生根据运动状态变化的规律确定哪一个过程动量守恒，哪一个过程机械能守恒，然后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． 4．根据选择的定律列式，有时还需挖掘题目的其他条件(如潜在条件、临界条件、几何关系等)列补充方程． 5．代入数据(统一单位)计算结果． 特别应注意解题过程中表达思想的过程，注意写出每一步必要的文字说明． I 高考必威体育精装版热门题 1 (典型例题)有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计)，射出的初速度vo=6.0m／s，当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0 kg．现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600 m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g=10m／s2，忽略空气阻力) 命题目的与解题技巧：本题考查平抛运动的规律、动量守恒定律等知识，考查考生运用所学知识分析物理情境并综合求解的能力． 本题的物理过程可分为炮弹竖直上抛、炮弹爆炸、两弹片做平抛运动三个阶段，要使大弹片(m=4 kg)落在半径为R的圆周以外，即要求其做平抛运动的水平位移要大于只，由竖直上抛运动可求出高度H.再运用平抛规律求大弹片水平位移为临界值R时的初速度v，根据动量守恒定律可解得小弹片的初速度v，最后运用动能公式求炮弹刚爆炸后两弹片的总动能 Ek. [解析] 设炮弹上升到达最高点的高度为H，根据匀变速直线运动规律，有 ① 设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为v，另一块的速度为 v,根据动量守恒定律，有 mv=(M-m)v ② 设质量为m的弹片运动的时间为t，根据平抛运动规律，有 ③ R=vt ④ 炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能 ⑤ 解以上各式得 代入数值得Ek=6.0×104J [答案] 6.0×104J 2 (典型例题)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰．已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于 ** C 指导：本题考查考生对弹性碰撞的过程和瞬时状态的分析理解． B两球发生正碰的过程中，弹簧被压缩到最短的瞬间，两球有共同速度，设A球的初速度为v0，两球共同速度为v，由动量守恒和机械能守恒列出方程：mv0=2mv①，m=2mv2+Ep②解①②两式得v0=,故C项对. 3 (典型例题)对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动．当它们之间的距离大于等寸；某一定值d时，相互作用力为零；当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力． 设A物体质量m1=1.0kg开始时静止在直线上某点；B物体质量m2=3.0kg，以速度vo从远处沿该直线向A运动，如图12-3-1所示．若d=0.10 m，G=0.60 N，vo=0.20 m／s．求： (1)相乓-作用过程中A、B加速度的大小； (2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统(物体组)动能的减少量； (3)A、B间的最小距离． **(1)0．60m/s2 0．20m/s2 (2)0．015J (3)0．075 m 指导：考查考生应用动量守恒定律、牛顿第二定律和运动学有关公式，解答两个物体碰撞前后的运动状态变化的有关问题． (1)a1= a2=(2)两者速度相同时，距离最近，由动量守恒 m2V0=(m1+m2)=v ΔEk= (3)根据匀变速直线运动规律 v1=a1t v2=v0-a2t 当v1=v2时 解得A、B两者距离最近时所用时间t=0．25s s1=a1t2 s2=v0t-a2t2 Δs=s1+d—s2 将t=0．25 s代入，解得A、B间的最小距离 Δmin=0．75 m 4 (典型例题)柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物．有重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过