第14题 动力学、动量及能量综合-2022年高考物理学霸冲刺题号押题综合专练（江苏）

押题高考江苏卷第14题 动力学、动量及能量综合 力学综合计算是近几年高考的热点内容，考察学生对动力学知识如牛顿三大定律、动能定理和机械能守恒及动量定理与动量守恒等知识的掌握。经常以多过程、往复运动、连接体系统考察，综合性较强，且有一定难度。 考点内容 常见题型及要求 考点一 动能定理 选择题、实验题、计算题 考点二 动量定理及动量守恒 选择题、实验题、计算题 考点三 碰撞模型 选择题、实验题、计算题 考点四 功能关系、机械能守恒及综合 选择题、实验题、计算题 1.动量定理 （1）物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，即。 （2）应用动量定理解题的一般步骤为：（1）明确研究对象和物理过程；（2）分析研究对象在运动过程中的受力情况及各力的冲量；（3）选取正方向，确定物体在运动过程中始末两状态的动量；（4）依据动量定理列方程、求解。 2.动量守恒定律 （1）动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或者所受合外力为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。 （2）动量守恒定律的表达形式： ①，即p1+p2=+；②Δp1+Δp2=0，Δp1= －Δp2 （3）动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。 3.碰撞模型 （1）碰撞的种类及遵从的规律 种类 遵从的规律 弹性碰撞 动量守恒，机械能守恒 非弹性碰撞 动量守恒，机械能有损失 完全非弹性碰撞 动量守恒，机械能损失最大 （2）关于弹性碰撞的分析 两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律。 在光滑的水平面上，质量为m1的钢球沿一条直线以速度v0与静止在水平面上的质量为m2的钢球发生弹性碰撞，碰后的速度分别是v1、v2 ① ② 由①②可得：③ ④ 利用③式和④式，可讨论以下五种特殊情况： a.当时，，，两钢球沿原方向原方向运动； b.当时，，，质量较小的钢球被反弹，质量较大的钢球向前运动； c.当时，，，两钢球交换速度。 d.当时，，，m1很小时，几乎以原速率被反弹回来，而质量很大的m2几乎不动。例如橡皮球与墙壁的碰撞。 e.当时，v≈v0，v2≈2v0，说明m1很大时速度几乎不变，而质量很小的m2获得的速度是原来运动物体速度的2倍，这是原来静止的钢球通过碰撞可以获得的最大速度，例如铅球碰乒乓球。 4.几个重要的功能关系： （1）克服重力做的功等于重力势能的变化量，即。 （2）克服弹力做的功等于弹性势能的变化量，即。 （3）合力的功等于动能的变化量，即。 （4）重力、弹簧弹力（系统内物体间的轻弹簧）以外的其他力做的功等于机械能的变化量，即。 （5）一对滑动摩擦力做的功的代数和等于系统内能的变化量，即（对多过程问题为各段过程的相对位移之和，即相对路程）。 5.动能定理的应用： （1）如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段，可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单。 （2）因为动能定理中功和动能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关，在中学物理中一般取地面为参考系。 （3）动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统，如果涉及多物体组成的系统，因为要考虑内力做的功，可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理，然后再联立求解。 6.应用功能关系、机械能守恒、能量守恒解题的一般步聚： （1）明确研究对象和它的运动过程； （2）分析受力情况，弄清是否只有系统内的重力、弹簧弹力做功，判断机械能是否守恒； （3）确定物体运动的始、末状态，确定物体在始、末状态的机械能，及过程中各力做的功； （4）根据机械能守恒或能量守恒列出方程，统一单位后代入数据解方程 考点一 动能定理：传送带模型 1．模型特点 传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向． 2．传送带中动力学注意问题 (1)摩擦力的方向及存在阶段的判断． (2)物体能否达到与传送带共速的判断． (3)物体能与传送带共速(摩擦力突变)． 3．解题关键 (1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键． (2)物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口． 4．传送带中摩擦力做功与能量转化 静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总是等于零，不会转化为内能． 滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能． 摩擦生热的计算 (1)Q＝Ff·s相对，其中s相对为相互摩擦的