内容正文:
小题精练06 动量和能量问题
考点内容
考情分析
考点一 功能关系的理解与应用
1、高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景,考查功和能量等。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来,抓住问题实质.
2、2023 年广东省高考物理第8题和第10题考察了动量守恒定律;动量定理;动量守恒的三种情况
考点二 机械能守恒的理解及应用
考点三 功能关系与图像结合
考点四 关联物体机械能守恒
考点五 传送带模型及板块模型与能量问题
考点六 碰撞模型与动量问题
公式、知识点回顾(时间:5分钟)
知识点一、几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力做功
动能变化
(1)合力做正功,动能增加
(2)合力做负功,动能减少
(3)W=Ek2-Ek1=ΔEk
重力做功
重力势
能变化
(1)重力做正功,重力势能减少
(2)重力做负功,重力势能增加
(3)WG=-ΔEp=Ep1-Ep2
弹簧弹
力做功
弹性势
能变化
(1)弹力做正功,弹性势能减少
(2)弹力做负功,弹性势能增加
(3)WF=-ΔEp=Ep1-Ep2
静电力做功
电势能
变化
(1)静电力做正功,电势能减少
(2)静电力做负功,电势能增加
(3)W电=-ΔEp
安培力做功
电能
变化
(1)安培力做正功,电能减少
(2)安培力做负功,电能增加
(3)W安=-ΔE电
除重力和系统
内弹力之外的
其他力做功
机械能
变化
(1)其他力做正功,机械能增加
(2)其他力做负功,机械能减少
(3)W=ΔE机
一对相互作用的滑动摩擦力的总功
内能变化
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力的总功一定为负值,系统内能增加
(2)Q=Ff·L相对
知识点二、动量定理与动能定理的比较
定理
动量定理
动能定理
公式
F合t=mv′-mv
F合s=mv-mv
标矢性
矢量式
标量式
因果关系
因
合外力的冲量
合外力做的功(总功)
果
动量的变化
动能的变化
应用侧重点
涉及力与时间
涉及力与位移
(1)如果遇到的问题,不需要求加速度,可以不运用牛顿定律,涉及到力的时间效应则用动量定理,空间效应则用动能定理。
(2)对于两个或两以上物体组成的物体系统,如果用牛顿定律和隔离法,有时会很复杂,但用动量定理,就非常简单
知识点三、轻绳相连的物体系统机械能守恒模型
①注意两个物体的质量不一定相等;注意多段运动
②注意两物体运动位移和高度不一定相等
③注意两物体速度大小不一定相等,可能需要分解速度
④注意最大速度和最大加速度区别
①b落地前,a机械能增加、b减小,系统机械能守恒;
②b落地后若不反弹,绳松,a机械能守恒;
知识点四、轻杆相连的系统机械能守恒模型
类型
类型一:绕杆上某固定点转动
类型二:无固定点,沿光滑接触面滑动
图示
特点
同轴转动,角速度相等,线速度与半径成正比。
沿杆分速度大小相等,两物体速度大小不一定相等。
知识点:碰撞
动量
=
冲量
动量定理
(解题时受力分析和正方向的规定是关键)
动量守恒
m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或p1 =一p2 或 p1 +p2=O
弹性碰撞
完全非弹性碰撞
【例题】(2023•惠州模拟)惠州罗浮山风景区于2022年1月启用新索道,如图所示,质量为M的吊厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,吊厢水平底板上放置一质量为m的货物。若某段运动过程中,在缆绳牵引下吊厢载着货物一起斜向上加速运动,且悬臂和吊厢处于竖直方向,重力加速度为g,则( )
A.吊厢水平底板对货物的支持力不做功
B.吊厢水平底板对货物的摩擦力做正功
C.悬臂对吊厢的作用力方向与缆绳方向平行且斜向上
D.悬臂对吊厢的作用力大小等于(M+m)g
难度:★★★ 建议时间:30分钟 正确率: /15
1. (2024•天河区一模)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则( )
A.从D到C过程中,弹丸的机械能守恒
B.从D到C过程中,弹丸的动能一直在增大
C.从D到C过程中,橡皮筋的弹性势能先增大后减小
D.从D到E过程橡皮筋对弹丸做功大于从E到C过程
2. (2