专题07 动量和能量的综合应用【讲】-2022年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

第二部分 功能与动量 专题07 动量和能量的综合应用【讲】 目录 一．讲高考真题-----感悟核心素养 1 【考情研判】 1 【考题分析】 1 【题后总结】 13 【备考策略】 14 二．讲核心问题-----提炼主干必备知识 14 核心问题一 冲量与动量定理问题 14 核心问题二 动量、动量守恒定律问题 17 核心问题三 碰撞与反冲、爆炸类问题 19 三． 讲重点模型 23 （一）科学思维模型构建-----“两体碰撞多过程模型” 23 （二）科学思维模型构建-----“三体碰撞多过程模型” 25 （三）科学思维-----力学三大观点的综合利用 27 一．讲高考真题-----感悟核心素养 【考情研判】 1．动量定理、动量守恒定律属于力学的主干知识，这部分知识与牛顿运动定律、功能关系合称“解题三把金钥匙”，是解决物理问题的重要基本方法，是高考的重点考查内容． 2．本讲内容经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学及电磁学、原子物理等知识点组成综合题．这类题型命题情景新颖，联系实际密切，综合性强，前后两个物理过程一般通过碰撞来过渡，这就决定了动量守恒方程在解题过程中的纽带作用． 【考题分析】 【例1】（2021·全国高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 【试题情境】本题以车厢与弹簧组成的连接体在光滑水平面上运动为素材创设学习探索问题情境。 【考核要求】本题考核要求属于基础性。 【必备知识】本题考查的知识点为机械能守恒定律及动量守恒定律的条件。 【关键能力】本题主要考察的关键能力是：推理论证能力：根据机械能守恒及动量守恒定的条件推理得出结论。 【学科素养】（1）考查物理观念：①物质观，车厢与弹簧；②运动观，匀速直线运动；③相互作用观，重力、弹力、摩擦力；④能量观，机械能，机械能守恒。（2）科学思维：能利用运动和相互作用的观念、能量动量的观念对物体的运动进行分析，根据根据机械能守恒、动量守恒的条件推推理与辨析。 【答案】B 【解析】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。 故选B。 【例2】（2021·浙江高考真题）在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．两碎块的位移大小之比为1:2 B．爆炸物的爆炸点离地面高度为80m C．爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m 【试题情境】本题以爆炸物自发射塔竖直向上发射为素材创设学习探索问题情境。 【考核要求】本题考核要求属于综合性。 【必备知识】本题考查的知识点为动量守恒定律平抛运动的规律等。 【关键能力】本题主要考察的关键能力是：（1）模型构建能力：要求能根据题目所给信息，建立爆炸模型、平抛模型。（2）推理论证能力：根据动量守恒定律和平抛运动的规律推理得出物体运动过程中的相关物理量。 【学科素养】（1）考查物理观念：①物质观，爆炸物、发射塔；②运动观，匀变速直线运动；匀速直线运动③相互作用观，重力；④能量观，机械能。（2）科学思维：能利用运动和相互作用的观念、能量、动量的观念对爆炸物的运动进行分析，根据动量守恒定律和平抛运动的规律推导爆炸物在运动位移、速度等物理量。 【答案】B 【解析】A．爆炸时，水平方向，根据动量守恒定律可知 因两块碎块落地时间相等，则 则 则两碎块的水平位移之比为1:2，而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2，选项A错误； B．设两碎片落地时间均为t，由题意可知 解得 t=4s 爆炸物的爆炸点离地面高度为 选项B正确； CD．爆炸后质量大的碎块的水平位移 质量小的碎块的水平位移 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m 质量大的碎块的初速度为 选项CD错误。 故选B。 【例3】（2021·浙江高考真题）如图所示，水平地面上有一高的水平台面，台面上竖直放置倾角的粗糙直轨道、水平光滑直轨道、四分