中考數(shù)學總復習 專題一 圖表信息課件 新人教版 (364)(1)

1、第第2 2講動量和能量觀點的應(yīng)用講動量和能量觀點的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點必備網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點必備1.動量定理(1)內(nèi)容:物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量。(2)表達式:Ft=p=p-p。(3)矢量性:動量變化量的方向與合力的方向相同,可以在某一方向上應(yīng)用動量定理。2.動量、動能、動量的變化量的關(guān)系(1)動量的變化量:p=p-p。(2)動能和動量的關(guān)系: 3.動量守恒定律(1)條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零。(2)表達式:m1v1+m2v2=。 4.能量的觀點:在涉及系統(tǒng)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化問題時,常用能量守恒定律。m1v1+m2v2 1231.(2017全國卷)將質(zhì)量為

2、1.00 kg的模型火箭點火升空,50 g燃燒的燃氣以大小為600 m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃氣噴出后的瞬間,火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)()A.30 kgm/sB.5.7102 kgm/sC.6.0102 kgm/sD.6.3102 kgm/sA解析 根據(jù)動量守恒定律得:0=Mv1-mv2,故火箭的動量與燃氣的動量等大反向。故p=Mv1=mv2=0.05 kg600 m/s=30 kgm/s?？键c定位:動量定理命題能力點:側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:以火箭和燃氣為研究對象,在燃氣噴出的瞬間動量守恒。1232.(2016全國卷)某游樂園入口旁有一噴泉

3、,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為,重力加速度大小為g。求:(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;(2)玩具在空中懸停時,其底面相對于噴口的高度。123123123考點定位:動量定理機械能守恒定律命題能力點:側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:本題考查了動量定理的應(yīng)用,要知道玩具在空中懸停時,受力平衡,合力為零,也就是水對玩具的沖力等于玩具的重力。本題的難點是求水對玩具的沖力,而

4、求這個沖力的關(guān)鍵是單位時間內(nèi)水的質(zhì)量,注意空中的水柱并非圓柱體,要根據(jù)流量等于初刻速度乘以時間后再乘以噴泉出口的面積S求出流量,最后根據(jù)m=V求質(zhì)量。1233.(2016全國卷)如圖,水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直:a和b相距l(xiāng),b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為 m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)使a以初速度v0向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。123123123考點定位:動量守恒定律能量守恒定律的應(yīng)用命題能力點:側(cè)重考查理解能力方法方法技巧:本題要按時間順序分析物體的運動過程

5、,知道彈性碰撞過程遵守動量守恒和能量守恒,要結(jié)合效用關(guān)系分析b與墻不相撞的條件。123命題規(guī)律研究及預測分析高考試題可以看出,高考命題突出動量定理、動量守恒定律、碰撞模型的考查。動量守恒定律與運動學公式及動量守恒定律與能量守恒定律的綜合題也是考查的重點。題型一般為選擇題。在2018年的備考過程中要尤其注重動量守恒定律與能量守恒定律的綜合題的溫習?？键c一考點二考點三動量、沖量、動量定理動量、沖量、動量定理(L)典題1(2017山東泰安模擬)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為圓槽最低點,小球從A點正上方O點靜止釋放,從A點切入圓槽,剛好能運動至C點。設(shè)球在AB段和BC段運動過程中,運

6、動時間分別為t1、t2,合外力的沖量大小為I1、I2,則 ()A.t1t2B.t1=t2C.I1I2D.I1=I2C考點一考點二考點三解析 小球從A點正上方O點靜止釋放,剛好能運動至C點,說明在圓弧內(nèi)要克服摩擦力做功,因此在AB段平均速率大于BC段平均速率,兩段路程相等,所以t1I2,C正確,D錯誤。考點一考點二考點三典題2皮球從某高度落到水平地板上,每彈跳一次上升的高度總等于前一次的0.64,且每次球與地板接觸的時間相等。若空氣阻力不計,與地板碰撞時,皮球重力可忽略。(1)求相鄰兩次球與地板碰撞的平均沖力大小之比是多少?(2)若用手拍這個球,使其保持在0.8 m的高度上下跳動,則每次應(yīng)給球施

7、加的沖量為多少?(已知球的質(zhì)量m=0.5 kg,g取10 m/s2)參考答案 (1)54(2)1.5 Ns方向豎直向下 考點一考點二考點三解析 (1)由題意可知,碰撞后的速度是碰撞前的0.8。設(shè)皮球所處的初始高度為H,與地板第一次碰撞前瞬時速度大小為 ,第一次碰撞后瞬時速度大小(亦為第二次碰撞前瞬時速度大小)v1和第二次碰撞后瞬時速度大小v2滿足v2=0.8v1=0.82v0。設(shè)兩次碰撞中地板對球的平均沖力分別為F1、F2,選豎直向上為正方向,根據(jù)動量定理,有F1t=mv1-(-mv0)=1.8mv0F2t=mv2-(-mv1)=1.8mv1=1.44mv0則F1F2=54。(2)欲使球跳起0

8、.8 m,應(yīng)使球由靜止下落的高度為h= m=1.25 m,球由1.25 m落到0.8 m處的速度為v=3 m/s,則應(yīng)在0.8 m處給球的沖量為I=mv=1.5 Ns,方向豎直向下?？键c一考點二考點三規(guī)律方法應(yīng)用動量定理解題時的五點注意(1)動量定理表明沖量既是使物體動量發(fā)生變化的原因,又是物體動量變化的量度。這里所說的沖量是物體所受的合外力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)。(2)動量定理的研究對象是一個質(zhì)點(或可視為一個物體的系統(tǒng))。(3)動量定理是過程定理,解題時必須明確過程及初末狀態(tài)的動量。(4)動量定理的表達式是矢量式,在一維情況下,各個矢量必須選一個規(guī)定正方向。二維情況下

9、要注意矢量減法。(5)對過程較復雜的運動,可分段用動量定理,也可整個過程用動量定理?？键c一考點二考點三動量守恒定律及應(yīng)用動量守恒定律及應(yīng)用(H)解題策略策略1:彈性碰撞與非彈性碰撞碰撞過程遵從動量守恒定律。如果碰撞過程中機械能守恒,這樣的碰撞叫彈性碰撞;如果碰撞過程中機械能不守恒,這樣的碰撞叫非彈性碰撞。策略2:應(yīng)用動量守恒定律的解題步驟(1)明確研究對象(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程);(2)進行受力分析,判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動量是否守恒);(3)規(guī)定正方向,確定初、末狀態(tài)動量;(4)由動量守恒定律列式求解;(5)必要時對結(jié)果進行討論?？键c一考點二考點三典題3(多選)如圖所示

10、,小車AB放在光滑水平面上,A端固定一個輕彈簧,B端粘有油泥,AB總質(zhì)量為m,質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時AB和C都靜止,當突然燒斷細繩時,C被釋放,使C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下說法正確的是()A.彈簧伸長過程中C向右運動,同時AB也向右運動B.C與B碰前,C與AB的速率之比為mmC.C與油泥粘在一起后,AB立即停止運動D.C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向右運動BC考點一考點二考點三解析 小車、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,開始總動量為零,當彈簧伸長的過程中,C向右運動,則小車向左運動,故A錯誤。規(guī)定向右為正方向,在C

11、與B碰前,根據(jù)動量守恒得,0=mvC-mv,解得vCv =mm,故B正確。因為小車、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,開始總動量為零,當C與泥粘在一起時,總動量仍然為零,則小車停止運動,故C正確,D錯誤。故選BC?？键c一考點二考點三典題4如圖所示,一質(zhì)量m=3.0 kg的長方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一個質(zhì)量m=1.0 kg的小木塊A。給A和B以大小均為4.0 m/s、方向相反的初速度,使A開始向左運動,B開始向右運動,A始終沒有滑離木板。在小木塊A做加速運動的時間內(nèi),木板速度大小可能是()A.1.8 m/sB.2.4 m/sC.2.8 m/sD.3.0 m/sB考點一考點二考點三典題

12、5(2017山東威海模擬)質(zhì)量為m的物塊甲以3 m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙以4 m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,則 ()A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈力作用,系統(tǒng)動量不守恒B.當兩物塊相距最近時,甲物塊的速率為零C.當甲物塊的速率為1 m/s時,乙物塊的速率可能為2 m/s,也可能為0D.甲物塊的速率可能達到6 m/sC考點一考點二考點三解析 甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈力是系統(tǒng)內(nèi)力,系統(tǒng)合外力為零,所以動量守恒,選項A錯誤;當兩物塊相距最近時,它們的速度相同,設(shè)為v,取水平向右為正方向,由動量守恒定律有mv乙-mv甲=2m

13、v,代入數(shù)據(jù),可得v=0.5 m/s,選項B錯誤;當甲物塊的速率為1 m/s時,其方向可能向左,也可能向右,當水平向左時,根據(jù)動量守恒定律可得,乙物塊的速率為2 m/s;當水平向右時,同理可得,乙物塊的速率為0,所以選項C正確;因為整個過程中,系統(tǒng)的機械能不可能增加,選項D錯誤?？键c一考點二考點三規(guī)律方法1.對象為一個系統(tǒng),應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律。2.一般碰撞的三個制約關(guān)系一般碰撞介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間:動量守恒,機械能(或動能)有損失,遵照以下三個制約關(guān)系:(1)動量制約:碰撞過程中必須受到動量守恒定律的制約,總動量的方向恒定不變,即p1+p2=p1+p2。(2)動能制約:在碰

14、撞過程中,碰撞雙方的總動能不會增加,即Ek1+Ek2Ek1+Ek2。(3)運動制約:碰撞要受到運動的合理性要求的制約,如果碰前兩物體同向運動,碰撞后原來在前面的物體速度必增大,且大于或等于原來在后面的物體的碰后速度?？键c一考點二考點三動量與能量的綜合應(yīng)用動量與能量的綜合應(yīng)用(H)解題策略1.弄清有幾個物體參與運動,并劃分清楚物體的運動過程。2.進行正確的受力分析,明確各過程的運動特點。3.光滑的平面或曲面,還有不計阻力的拋體運動,機械能一定守恒;碰撞過程、子彈打擊木塊、不受其他外力作用的兩物體相互作用問題,一般考慮用動量守恒定律分析。4.如含摩擦生熱問題,則考慮用能量守恒定律分析?？键c一考點二

15、考點三典題6(2017云南楚雄模擬)如圖所示,在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為m的木板B,木板表面光滑,左端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為2m的木塊A以速度v0從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中,下列判斷正確的是()D考點一考點二考點三考點一考點二考點三典題7(2017湖南衡陽模擬)如圖甲所示,在高h=0.8 m的水平平臺上放置一質(zhì)量為m=0.9 kg的小木塊(視為質(zhì)點),距平臺右邊緣d=2 m。一質(zhì)量為m=0.1 kg的子彈沿水平方向射入小木塊并留在其中(作用時間極短),然后一起向右運動,在平臺上運動的v2-x關(guān)系如圖乙所示,最后小木塊從平臺邊緣滑出并落在距平臺右側(cè)水平距離為

16、s=1.6 m的地面上。g取10 m/s2,求:(1)小木塊滑出平臺時的速度;(2)子彈射入小木塊前的速度;(3)子彈射入木塊前至木塊滑出平臺時,系統(tǒng)所產(chǎn)生的內(nèi)能。考點一考點二考點三參考答案 (1)4 m/s(2)80 m/s(3)72 J 考點一考點二考點三典題8兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動,并發(fā)生碰撞,碰撞后兩者粘在一起運動,經(jīng)過一段時間后,從光滑路段進入粗糙路段。兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示。求:(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比;(2)整個運動過程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比。參考答案 (1)18(2)12 考點一考點二考點三考點一考點二考點三思維激活

17、1.x-t圖象能獲取a、b兩滑塊碰前、碰后的速度嗎?2.兩滑塊的最終狀態(tài)是什么?兩滑塊的能量是如何轉(zhuǎn)化的?參考答案 1.能2.靜止 考點一考點二考點三動量、沖量、動量定理動量、沖量、動量定理1.(2017湖北黃岡模擬)一小球從水平地面上方無初速釋放,與地面發(fā)生碰撞后反彈至速度為零,假設(shè)小球與地面碰撞沒有機械能損失,運動時的空氣阻力大小不變,下列說法正確的是()A.上升過程中小球動量改變量等于該過程中空氣阻力的沖量B.小球與地面碰撞過程中,地面對小球的沖量為零C.下落過程中小球動能的改變量等于該過程中重力做的功D.從釋放到反彈至速度為零過程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功D考點一考點二考點

18、三解析 根據(jù)動量定理可知,上升過程中小球動量改變量等于該過程中重力和空氣阻力的合力的沖量,選項A錯誤;小球與地面碰撞過程中,由動量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1),可知地面對小球的沖量Ft不為零,選項B錯誤;下落過程中小球動能的改變量等于該過程中重力和空氣阻力做功代數(shù)和,選項C錯誤;由能量守恒關(guān)系可知,從釋放到反彈至速度為零過程中小球克服空氣阻力做的功等于重力做的功,選項D正確?？键c一考點二考點三2.(多選)一粒鋼珠從靜止狀態(tài)開始自由下落,然后陷入泥潭中。若把在空中下落的過程稱為過程,進入泥潭直到停止的過程稱為過程,則()A.過程中鋼珠的動量的改變量等于重力的沖量B.過程中阻力的沖量的

19、大小等于過程中重力的沖量的大小C.、兩個過程中合外力的總沖量等于零D.過程中鋼珠的動量的改變量等于零AC考點一考點二考點三解析 根據(jù)動量定理可知,在過程中,鋼珠從靜止狀態(tài)自由下落。不計空氣阻力,小球所受的合外力即為重力,因此鋼珠的動量的改變量等于重力的沖量,選項A正確;過程中阻力的沖量的大小等于過程中重力的沖量的大小與過程中重力的沖量的大小之和,顯然B選項不對;在、兩個過程中,鋼珠動量的改變量各不為零,且它們大小相等、方向相反,但從整體看,鋼珠動量的改變量為零,故合外力的總沖量等于零,故C選項正確,D選項錯誤。因此,本題的正確選項為A、C?？键c一考點二考點三動量守恒定律及應(yīng)用動量守恒定律及應(yīng)用

20、3.(多選)(2017江西南昌模擬)A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運動,圖表示發(fā)生碰撞前后的v-t圖線,由圖線可以判斷正確的是()A.A、B的質(zhì)量比為32B.A、B作用前后總動量守恒C.A、B作用前后總動量不守恒D.A、B作用前后總動能不變ABD考點一考點二考點三解析 A、B碰撞前后動量守恒,根據(jù)動量守恒定律:mA6+mB1=mA2+mB7得:mAmB=32,故A正確,B正確,C錯誤?？梢娕鲎睬昂罂倓幽懿蛔?D正確。故選A、B、D?？键c一考點二考點三4.(2017黑龍江哈爾濱模擬)如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2 m、電荷量為+q,b球質(zhì)量為m、電荷量

21、為+2q,兩球相距較遠且相向運動。某時刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會相碰。則下列敘述正確的是()A.兩球相距最近時,速度大小相等、方向相反B.a球和b球所受的靜電斥力對兩球始終做負功C.a球一直沿原方向運動,b球要反向運動D.a、b兩球都要反向運動,但b球先反向C考點一考點二考點三解析 水平方向系統(tǒng)動量守恒,由完全非彈性碰撞的知識可知,當兩球速度大小相等、方向相同時,系統(tǒng)損失機械能最大,兩球相距最小,故A錯誤;由題意可知,a球初動量大于b球初動量,因此系統(tǒng)總動量水平向右,故b球運動過程中將反向運動而a球?qū)⒁恢毖卦较蜻\動,因此靜電斥力對b球先做負功后做正功,故B、D錯誤,C正確。考點一考點二考點三動量與能量的綜合應(yīng)用動量與能量的綜合應(yīng)用5.(2017四川成都模擬)如圖所示,小車靜止在光滑水平面上,AB是小車內(nèi)半圓弧軌道的水平直徑,現(xiàn)將一小球從距A點正上方h高處由靜止釋放,小球由A點沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從B點沖出,在空中能上升的最大高度為0.8h,不計空氣阻力。下列說法正確的是()A.在相互作用過程中,小球和小車組成的系統(tǒng)動量