【配套K12】全国通用2018年高考物理二轮复习专题二动量与能量第1讲动量观点与能量观点在力学中的应 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/9 17:52:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

小初高试卷教案类

第1讲 动量观点与能量观点在力学中的应用

知识必备

1.常见的功能关系

(1)合力做功与动能的关系:W合=ΔEk。 (2)重力做功与重力势能的关系:WG=-ΔEp。 (3)弹力做功与弹性势能的关系:W弹=-ΔEp。

(4)除重力以外其他力做功与机械能的关系:W其他=ΔE机。 (5)滑动摩擦力做功与内能的关系:Ff x相对=ΔE内。 2.机械能守恒定律

(1)条件:只有重力、系统内弹力做功。 (2)表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2。 3.动能定理

(1)内容:合外力做的功等于动能的变化。 1212

(2)表达式:W=mv2-mv1

224.动量定理及动量守恒定律 (1)动量定理:Ft=mv2-mv1

(2)动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (3)

备考策略

1.复习时应理清运动中功与能的转化与量度的关系,结合受力分析、运动过程分析,熟练地应用动量定理和动能定理解决问题。

2.深刻理解功能关系,综合应用动量守恒定律和能量守恒定律,结合动力学方程解决多运动过程的问题。

3.必须领会的“1种物理思想和3种方法” (1)守恒的思想。 K12小学初中高中

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(2)守恒法、转化法、转移法。 4.必须辨明的“3个易错易混点”

(1)动量和动能是两个和速度有关的不同概念。 (2)系统的动量和机械能不一定同时守恒。 (3)不是所有的碰撞都满足机械能守恒。

力学中的几个功能关系的应用

【真题示例1】 (2017·全国卷Ⅲ,16)如图1,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬1

挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。重力加速度大

3小为g。在此过程中,外力做的功为( )

图1

1

A.mgl 91

C.mgl 3

1

B.mgl 61D.mgl 2

解析 由题意可知,PM段细绳的机械能不变,MQ段细绳的重心升高了,则重力势能增加ΔEp=

62l11

mg·=mgl,由功能关系可知,在此过程中,外力做的功为W=mgl ,故选项A正确,B、C、 3699D错误。 答案 A

【真题示例2】 (2017·全国卷Ⅰ,24)一质量为8.00×10 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×10 m 处以7.5×10 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,K12小学初中高中

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大小取为9.8 m/s(结果保留2位有效数字)。

(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;

(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。 解析 (1)飞船着地前瞬间的机械能为

2

Ek0=mv20①

式中,m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由①式和题给数据得

1

2

Ek0=4.0×108 J②

设地面附近的重力加速度大小为g,飞船进入大气层时的机械能为

Eh=mv2h+mgh③

式中,vh是飞船在高度1.6×10 m处的速度大小。由③式和题给数据得

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2

Eh=2.4×1012 J④

(2)飞船在高度h′=600 m处的机械能为

Eh′=m(

12.02

vh)+mgh′⑤ 2100

由功能原理得

W=Eh′-Ek0⑥

式中,W是飞船从高度600 m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。 由②⑤⑥式和题给数据得W= 9.7×10 J⑦

答案 (1)(1)4.0×10 J 2.4×10 J (2)9.7×10 J 真题感悟 1.高考考查特点

(1)本考点高考命题既有选择题也有计算题,集中在物体系统机械能守恒及物体间的做功特点、力与运动的关系,并结合平抛、圆周运动等典型运动及生活科技为背景综合考查。

(2)熟悉掌握并灵活应用机械能的守恒条件、力学中的功能关系、常见典型运动形式的特点及规律是突破该考点的关键。 2.常见误区及临考提醒

(1)注意判断物体运动过程中的临界状态和隐含条件。

(2)注意物理方法的灵活选用。如全国卷Ⅲ第16题的等效法(重心)。

(3)注意提高计算能力。如全国卷Ⅰ第24题,试题情境难度不大,但增加了计算的难度。 K12小学初中高中

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