小题精练04 动量和能量问题——2024年高考物理题型突破限时精练（湖北专用）

小题精练04 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、2021年湖北卷第3、4题，2022年湖北卷第7题，2023年湖北卷第4、9题 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 1. （2023•湖北）两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（　　） A． B． C． D． 2. （多选）（2023•湖北）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球在P点下方 处的加速度大小为 C．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 D．从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同 3. （2022•湖北）一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是（　　） A．W2＝3W1，I2