题型3 动量与能量应用综合问题（第三篇）-2019年高考600分考法之物理题型抢分卷

1、 考法分析和解题技法 （一）考法分析 热门考法 ◎考法1 动量定理的理解及应用 ◎考法2 动量守恒定律的理解及应用 ◎考法3 动量守恒定律与动能定理的综合应用 ◎考法4 动量守恒定律与机械能守恒定律的综合应用 ◎考法5 动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用 （2） 解题技法 技法1 动量观点和能量观点的选取原则 （1）动量观点 ①对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别对于打击一类的问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解，即Ft＝mv－mv0. ②对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解． （2）能量观点 ①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解． ②如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解． ③对于相互作用的两物体，若明确两物体相对滑动的距离，应考虑选用能量守恒定律建立方程． 技法2 利用动量和能量观点解题的技巧 (1)若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律． (2)动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程的初、末两个状态，对过程的细节不予追究． (3)注意挖掘隐含条件，根据选取的对象和过程判断动量和能量是否守恒． 技法3 碰撞模型类型 (1)弹性碰撞 两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒． 以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，有 m1v1＝m1v′1＋m2v′2 m2v′＋m1v′＝m1v 解得v′1＝，v′2＝ 结论： ①当两球质量相等时，v′1＝0，v′2＝v1，两球碰撞后交换了速度． ②当质量大的球碰质量小的球时，v′1>0，v′2>0，碰撞后两球都沿速度v1的方向运动． ③当质量小的球碰质量大的球时，v′1<0，v′2>0，碰撞后质量小的球被反弹回来． ④撞前相对速度与撞后相对速度大小相等． (2)完全非弹性碰撞 ①撞后共速． ②有动能损失，且损失最多． 二、真题再现和试题预测 考法1 动量定理的理解及应用 （一）真题再现 考例1 (2016课标卷Ⅰ，T35(2))某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求： (ⅰ)喷泉单位时间内喷出的水的质量； (ⅱ)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度． （二）试题预测 预测1 如图所示，质量0.5 kg，长1.2 m的金属盒AB，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ＝，在盒内右端B放着质量也为0.5 kg，半径为0.1 m的弹性球，球与盒接触面光滑。若在A端给盒以水平向右的冲量1.5 N·s，设盒在运动中与球碰撞时间极短，且无能量损失，求： (1)盒从开始运动到完全停止所通过的路程； (2)盒从开始运动到完全停止所经过的时间。 考法2 动量守恒定律的理解及应用 （一）真题再现 考例2 (2018全国Ⅰ卷，T24)一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求： (1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间； (2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。 （二）试题预测 预测2 如图，在光滑的水平面上静止着足够长、质量为3m的木板，木板上依次排放质量均为m的木块1、2、3，木块与木板间的动摩擦因数均为μ.现同时给木块1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0，最后所有的木块与木板相对静止．已知重力加速度为g，求： (1)木块3从开始运动到与木板相对静止时位移的大小； (2)木块2在整个运动过程中的最小速度． 考法3 动量守恒定律与动能定理的综合应用 （一）真题再现 考例3 (2013课标卷Ⅰ，T35(2))在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小． （二）试题预测 预测3 如图所示，质量为3m，长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为v