高中物理講座-----動(dòng)量和能量(2)

1、一、功和能一、功和能二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 在各分支學(xué)科中表達(dá)式在各分支學(xué)科中表達(dá)式三、動(dòng)量與能量的關(guān)系三、動(dòng)量與能量的關(guān)系四、應(yīng)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、四、應(yīng)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、 動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律 的注意點(diǎn)的注意點(diǎn) 例例1 例例2 例例3 例例4 例例5五、碰撞的分類五、碰撞的分類六、彈性碰撞的公式六、彈性碰撞的公式 例例6 例例7 例例8七、應(yīng)用圖象解題七、應(yīng)用圖象解題 例例9一功和能一功和能功功能能功能功能關(guān)系關(guān)系功：功：W=FScos （只適用恒力的功）只適用恒力的功）功率功率: :動(dòng)能：動(dòng)能：221mvEk勢能：勢能：mghEp 機(jī)械能：機(jī)械能：E=EP

2、+EK=mgh+1/2 mv2動(dòng)能定理：動(dòng)能定理：2022121mvmvWt合機(jī)械能機(jī)械能守恒定律守恒定律2222112121mvmghmvmghcosFvtWP功是能量轉(zhuǎn)化的量度功是能量轉(zhuǎn)化的量度W=EEp =1/2kx2二、功能關(guān)系 重力所做的功重力所做的功 等于重力勢能的減少等于重力勢能的減少 電場力所做的功電場力所做的功 等于電勢能的減少等于電勢能的減少 注：在只有重力、電場力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的注：在只有重力、電場力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢能、電勢能間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總動(dòng)能、重力勢能、電勢能間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總和保持不變。和保持不變。 彈簧的彈力所做的功彈簧的彈力所做的功 等

3、于彈性勢能的減少等于彈性勢能的減少 合外力所做的功合外力所做的功 等于動(dòng)能的增加等于動(dòng)能的增加PGEWPEW電KEW總PEW彈功是能量轉(zhuǎn)化的量度功是能量轉(zhuǎn)化的量度 只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒 重力以外的力所做的功重力以外的力所做的功 等于機(jī)械能的變化量等于機(jī)械能的變化量 一對滑動(dòng)摩擦力所做的總功等于機(jī)械能的減少一對滑動(dòng)摩擦力所做的總功等于機(jī)械能的減少 克服安培力所做的功等于克服安培力所做的功等于 回路中產(chǎn)生的回路中產(chǎn)生的電能的增加電能的增加 注：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生的電能注：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生的電能 再通過電路轉(zhuǎn)化為其他形式的能。再通過電路轉(zhuǎn)

4、化為其他形式的能。 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律)(為相對路程SESf電安EWQWUEW其 光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程 光電子的最大初動(dòng)能等于入射光子的能量光電子的最大初動(dòng)能等于入射光子的能量和該金屬的逸出功之差和該金屬的逸出功之差 質(zhì)能方程質(zhì)能方程 在核反應(yīng)中，發(fā)生質(zhì)量虧損，即有能量在核反應(yīng)中，發(fā)生質(zhì)量虧損，即有能量釋放出來。釋放出來。( (可以以粒子的動(dòng)能、光子等形可以以粒子的動(dòng)能、光子等形式向外釋放式向外釋放) )逸Whmv20212mcE 力、電學(xué)中力、電學(xué)中 功功 是能量轉(zhuǎn)化的量度是能量轉(zhuǎn)化的量度熱學(xué)中熱學(xué)中 功和熱量功和熱量 是內(nèi)能變化的量度是內(nèi)能變化的量度做功是不同形式的能之間的相

5、互轉(zhuǎn)化做功是不同形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化熱傳遞是內(nèi)能在物體間轉(zhuǎn)移的過程熱傳遞是內(nèi)能在物體間轉(zhuǎn)移的過程解決物理問題解決物理問題的三把金鑰匙的三把金鑰匙牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)量觀點(diǎn)動(dòng)量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn) 能量是貫穿于中學(xué)物理教材的一條主能量是貫穿于中學(xué)物理教材的一條主線，是分析和解決物理問題的主要依據(jù)線，是分析和解決物理問題的主要依據(jù) 。 三、動(dòng)量和能量的關(guān)系三、動(dòng)量和能量的關(guān)系 能量是狀態(tài)量，不同的狀態(tài)有不同的數(shù)值能量是狀態(tài)量，不同的狀態(tài)有不同的數(shù)值的能量，能量的變化是通過做功或熱傳遞兩的能量，能量的變化是通過做功或熱傳遞兩種方式來實(shí)現(xiàn)的。種方式來實(shí)現(xiàn)的。 動(dòng)量與動(dòng)能動(dòng)量與動(dòng)能 動(dòng)量和能量都

6、與物體的某一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對動(dòng)量和能量都與物體的某一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對應(yīng)，都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)應(yīng)，都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān). .但它們存在但它們存在明顯的不同：明顯的不同： 動(dòng)量的大小與速度成正比動(dòng)量的大小與速度成正比p=mvp=mv； 動(dòng)能的大小與速度的平方成正比動(dòng)能的大小與速度的平方成正比E Ek k=mv=mv2 2/2/2 動(dòng)量是矢量而動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)量是矢量而動(dòng)能是標(biāo)量. .物體的動(dòng)量發(fā)物體的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化；但物體的動(dòng)能生變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化；但物體的動(dòng)能一旦發(fā)生變化，則動(dòng)量必發(fā)生變化一旦發(fā)生變化，則動(dòng)量必發(fā)生變化. .KKmEPmPE222兩者的關(guān)系： 高中物理在力學(xué)、熱學(xué)

7、、電磁學(xué)、光學(xué)和原高中物理在力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理等各分支學(xué)科中涉及到許多形式的能，如子物理等各分支學(xué)科中涉及到許多形式的能，如動(dòng)能、勢能、電能、內(nèi)能、核能，這些形式的能動(dòng)能、勢能、電能、內(nèi)能、核能，這些形式的能可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，并且遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，并且遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。定律。 在每年的高考物理試卷中都會(huì)出現(xiàn)考查能量在每年的高考物理試卷中都會(huì)出現(xiàn)考查能量的問題。的問題。 理解能力理解能力推理分析能力推理分析能力應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力理問題的能力 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)驗(yàn)?zāi)芰?應(yīng)試能力應(yīng)試能力考查能考查能力力快速解讀信息的能力快速解讀信息的能力 準(zhǔn)

8、確構(gòu)建模型的能力準(zhǔn)確構(gòu)建模型的能力 熟練運(yùn)用規(guī)律的能力熟練運(yùn)用規(guī)律的能力 靈活求解方程的能力靈活求解方程的能力 09年全國年全國卷卷26題題加強(qiáng)字母和加強(qiáng)字母和數(shù)字運(yùn)算數(shù)字運(yùn)算扎根扎根考試大綱考試大綱分析真題，把握高考命題脈絡(luò)分析真題，把握高考命題脈絡(luò) 回歸課本、夯實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建屬于自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)回歸課本、夯實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建屬于自己的知識(shí)結(jié)構(gòu) 改換思路、突出方法，把考查能力轉(zhuǎn)化為應(yīng)試能力改換思路、突出方法，把考查能力轉(zhuǎn)化為應(yīng)試能力 平衡心態(tài)、冷靜沉著，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)平衡心態(tài)、冷靜沉著，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì) 面對難題，冥思苦面對難題，冥思苦想，不得其解，心想，不得其解，心慌意亂，知難而退慌意亂，知難

9、而退面對容易題，得面對容易題，得意忘形，粗心大意忘形，粗心大意，白白丟分意，白白丟分完成熱身運(yùn)動(dòng)，較快從過完成熱身運(yùn)動(dòng)，較快從過度緊張中解脫出來度緊張中解脫出來讀、畫、讀、畫、找、建找、建(07(07年高考全國年高考全國卷卷) )第第1616題題: :如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦，氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦，a態(tài)是氣缸放在冰水混合態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27）中達(dá)到的平衡狀態(tài)，氣體從中達(dá)到的平衡

10、狀態(tài)，氣體從a態(tài)變化到態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變。態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能，下列說法中正確的是若忽略氣體分子之間的勢能，下列說法中正確的是( AC )A.與與b態(tài)相比，態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多B.與與a態(tài)相比，態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對活塞的沖量較大態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對活塞的沖量較大C.在相同時(shí)間內(nèi)，在相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等D.從從a態(tài)到態(tài)到b態(tài)態(tài),氣體的內(nèi)能增加氣體的內(nèi)能增加,外界對氣體做功外界對氣體做功,氣體向外

11、界釋放了熱量氣體向外界釋放了熱量對知識(shí)的理解程對知識(shí)的理解程度和應(yīng)用能力要度和應(yīng)用能力要求較高求較高(07年高考全國年高考全國卷卷)第第17題題: 如圖，如圖，P 是一偏振片，是一偏振片，P 的振動(dòng)方向的振動(dòng)方向（用帶有箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪（用帶有箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射幾種照射P 時(shí)能在時(shí)能在P 的另一側(cè)觀察到透射光？的另一側(cè)觀察到透射光？ ( ABD )A太陽光太陽光 B沿豎直方向振動(dòng)的光沿豎直方向振動(dòng)的光C沿水平方向振動(dòng)的光沿水平方向振動(dòng)的光 D沿與豎直方向成沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光角振動(dòng)的光光光束束P教學(xué)過程中對很教學(xué)

12、過程中對很少考查的知識(shí)點(diǎn)少考查的知識(shí)點(diǎn)不重視不重視多項(xiàng)選擇題出多項(xiàng)選擇題出現(xiàn)三個(gè)選項(xiàng)不現(xiàn)三個(gè)選項(xiàng)不是太科學(xué)是太科學(xué)A.A.用能量小于用能量小于2.2MeV2.2MeV的光子照射靜止氘核的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中時(shí)，氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子子B.B.用能量等于用能量等于2.2MeV2.2MeV的光子照射靜止氘核的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零子，它們的動(dòng)能之和為零C.C.用能量大于用能量大于2.2MeV2.2MeV的光子照射靜止氘核的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中時(shí)，

13、氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零子，它們的動(dòng)能之和為零D.D.用能量大于用能量大于2.2MeV2.2MeV的光子照射靜止氘核的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和不為零子，它們的動(dòng)能之和不為零(08(08年高考全國年高考全國卷卷) )第第2020題題: :中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損m m ，相應(yīng)的能量相應(yīng)的能量E =E =mcmc2 2 =2.2MeV =2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是（ADAD）難度難度: :0.294 區(qū)分

14、度區(qū)分度:0.138光子不但有能量而且光子不但有能量而且還有動(dòng)量（知識(shí)點(diǎn)還有動(dòng)量（知識(shí)點(diǎn)要求）要求） 如果平時(shí)沒有講過，這應(yīng)該是有一定難度的試題。命題人認(rèn)為這是命題人認(rèn)為這是講過的知識(shí)講過的知識(shí)不出命題人不出命題人所料所料(08年高考全國卷)第14題:如圖所示，一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角滿足（D）A.tan=sin B. tan=cosC.tan=tan D. tan=2tan (07(07年高考全國年高考全國卷卷) )第第2020題題: : a 、b b、c c、d d是是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形勻強(qiáng)電場中的四個(gè)

15、點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)的四個(gè)頂點(diǎn). .電場線與矩形所在平面平行。已電場線與矩形所在平面平行。已知知a點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為20 V20 V，b b點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為24 V24 V，d d點(diǎn)點(diǎn)的電勢為的電勢為4 V4 V，如圖，由此可知，如圖，由此可知c c點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為（B B） A.4 V B.8 V C.12 V D.24 VA.4 V B.8 V C.12 V D.24 Vab c d20V 24V 4V 對能力的考查已經(jīng)對能力的考查已經(jīng)轉(zhuǎn)變對知識(shí)的考查轉(zhuǎn)變對知識(shí)的考查(99(99年高考全國卷年高考全國卷) )第第1515題題: :圖中圖中A A、B B、C C、D D

16、是是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A A、B B、C C三點(diǎn)的電勢分別為三點(diǎn)的電勢分別為U UA A15v15v，U UB B3v3v，U UC C-3V-3V，由此可得，由此可得D D點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢U UD D v v( (答案答案9v)9v). .方向沿紙面向上，大小為方向沿紙面向上，大小為 . .方向沿紙面向上，大小為方向沿紙面向上，大小為 . .方向沿紙面向下，大小為方向沿紙面向下，大小為 . .方向沿紙面向下，大小為方向沿紙面向下，大小為 abcdI( 2 1)IBL( 2 1)IBL( 2 1)IBL( 2 1)IBL對能力的考查已經(jīng)對能力的考查

17、已經(jīng)轉(zhuǎn)變對知識(shí)的考查轉(zhuǎn)變對知識(shí)的考查(09(09年高考全國年高考全國卷卷) )第第1717題題: : 如圖，一段導(dǎo)線如圖，一段導(dǎo)線abcdabcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為大小為B B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向( (垂直于紙面向里垂直于紙面向里) )垂直。線垂直。線段段abab、bcbc和和cdcd的長度均為的長度均為L L，且，且abcabc=bcdbcd=135=1350 0。流經(jīng)導(dǎo)線的電。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為流為I I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcdabcd所受到的磁場的作用力所受到的磁場的作用力的合力的合力( ( A A )

18、 )l llvLOO/L/4521、如圖所示，、如圖所示，LOO/L/為一折線，它所形成的為一折線，它所形成的兩個(gè)角兩個(gè)角LO O/和和OO/L/均為均為45。折線的右。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊長為邊長為l 的正方形導(dǎo)線框沿垂直于的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO/的方向以的方向以速度速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t0的刻恰好位于圖的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流時(shí)間（時(shí)間（It）關(guān)系的是

19、（時(shí)間以）關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位）為單位）（ ）tI0123tI0123tI0123I0123ABCDt20072007年全國年全國卷卷 21、如圖所示，在、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場、磁場方向強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界邊與磁場的邊界P重合重合，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t0時(shí)時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場區(qū)域。以刻開始，線框勻

20、速橫穿兩個(gè)磁場區(qū)域。以abcdef為線框中的電動(dòng)勢為線框中的電動(dòng)勢的正方向，的正方向，以下四個(gè)以下四個(gè)t關(guān)系示意圖中正確的是關(guān)系示意圖中正確的是 ( C )20072007年全國年全國卷卷 llll2l2lfabcdePQR4334134t04t132A210B20tC210tD20.20.矩形導(dǎo)線框矩形導(dǎo)線框abcd abcd 固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 隨隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示. .若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦?/p>

21、應(yīng)電流若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i i 的正方的正方向，下列各圖中正確的是向，下列各圖中正確的是（ ）20082008年全國年全國卷卷 21如圖，一個(gè)邊長為如圖，一個(gè)邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場磁場; 一個(gè)邊長也為一個(gè)邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線虛線框?qū)蔷€框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框在的延長線平分導(dǎo)線框在t=0時(shí)，時(shí)， 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)方向移動(dòng)，直到

22、整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域以導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針方向?yàn)檎铝斜硎痉较驗(yàn)檎铝斜硎緄-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是關(guān)系的圖示中，可能正確的是 （ C ）ab20082008年全國年全國卷卷 it(09年高考全年高考全卷卷)第第20題題: 19.天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的倍，質(zhì)量是地球的25倍，已知某一倍，已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí)，引力常量小時(shí)，引力常量G=6.6710

23、-11Nm2/kg2，由此佑算該行星的平均密度約為，由此佑算該行星的平均密度約為 ( D ) .1.8103kg/m3 .5.6103kg/m3 .1.1104kg/m3 .2.9104kg/m3 如果知道地球的密如果知道地球的密度約為水的度約為水的5.5倍倍 ,結(jié)果結(jié)果就簡單多了就簡單多了.（本題也（本題也可以體現(xiàn)高考對考生科可以體現(xiàn)高考對考生科學(xué)素養(yǎng)的重視）學(xué)素養(yǎng)的重視）難度：難度：0.390.39區(qū)分度：區(qū)分度：0.420.42選擇題中得選擇題中得分率最低分率最低RTmRMmG2224 334RM332/105 . 53mkgGT 地34/109 . 27 . 425mkg地行17.已知

24、太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為（B） A. 0.2 B. 2 C. 20 D. 200考查萬有引力以及天體運(yùn)動(dòng)考查萬有引力以及天體運(yùn)動(dòng)難度難度: :0.314 區(qū)分度區(qū)分度:0.254選擇題中得選擇題中得分率最低分率最低273651390)2()2(212122222212122121TT、rrrTmrmMGrTMr

25、MMG并且 1 . 221222121222122221121TrTrrMrMrmGMrmGMFF所以20082008年全國年全國卷卷 平時(shí)注意加強(qiáng)較繁的字平時(shí)注意加強(qiáng)較繁的字母運(yùn)算或數(shù)字運(yùn)算訓(xùn)練母運(yùn)算或數(shù)字運(yùn)算訓(xùn)練（20092009年全國年全國卷第卷第2626題）題）如圖，在如圖，在x 軸下方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)軸下方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為度大小為B B，方向垂直于，方向垂直于xy 平面向外，平面向外，P P是是y 軸上距原點(diǎn)為軸上距原點(diǎn)為h 的一點(diǎn)的一點(diǎn)，N N0為為x x軸上距原點(diǎn)為軸上距原點(diǎn)為a的一點(diǎn)。的一點(diǎn)。A A 是一塊平行于是一塊平行于x 軸的檔板，與軸的檔板，與x軸的距離

26、為軸的距離為h/2，A A的中點(diǎn)在的中點(diǎn)在y y軸上，長度略小于軸上，長度略小于a/2 。帶電粒子與。帶電粒子與擋板碰撞前后擋板碰撞前后x x方向上的分速度不變，方向上的分速度不變，y y 方向上的分速度反向，大方向上的分速度反向，大小不變。質(zhì)量為小不變。質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為q（q0）的粒子從）的粒子從P P點(diǎn)瞄準(zhǔn)點(diǎn)瞄準(zhǔn)N N0點(diǎn)入射點(diǎn)入射，最后又通過，最后又通過P P點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。xyAPON0h/2典型的物理壓軸題型典型的物理壓軸題型(帶電粒子的運(yùn)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)) :需要學(xué)生具有很強(qiáng)的閱讀能力需要學(xué)生具有很強(qiáng)的

27、閱讀能力、推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用、推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，試題難數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，試題難度較大。度較大。本題還具有開放性，但考查的知識(shí)本題還具有開放性，但考查的知識(shí)點(diǎn)比較單一點(diǎn)比較單一難度：難度：0.090.09區(qū)分度：區(qū)分度：0.40.4以上以上零分比例：零分比例：54.1%54.1%PyxN0AOh/2aPyxN0ON0 qBmvR0ax21 可可能能22sinhah Rx1mhhaqBav220 sin2001RNNxaPyxN0aax221可可能能mhhaqBav43220ax1qBmvR022sinhah sin2001RNNxPyxN0N0a

28、qBmvR022sinhah sin2001RNNxaax2231mhhaqBav23220可可能能x1PyxN0ON041aaxanaxn2) 1(1annx1213nannmqBv12sin2 (n=0(n=0、1 1、2 2 ）帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)合循環(huán)漸進(jìn)的模式，考查帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)合循環(huán)漸進(jìn)的模式，考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力和分析綜合能力學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力和分析綜合能力四四. 應(yīng)用動(dòng)能定理分析一個(gè)具體過程時(shí)，要做應(yīng)用動(dòng)能定理分析一個(gè)具體過程時(shí)，要做到三個(gè)到三個(gè)“明確明確”，即，即明確研究對象明確研究對象（研究哪個(gè)（研究哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況），物體的運(yùn)動(dòng)情

29、況），明確研究過程明確研究過程（從初狀態(tài)（從初狀態(tài)到末狀態(tài)）及到末狀態(tài)）及明確各個(gè)力做功的情況明確各個(gè)力做功的情況。還要注。還要注意是意是合力合力的功。的功。 應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的注意點(diǎn)：應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的注意點(diǎn)：要注意要注意研究對象的受力分析研究對象的受力分析，研究過程的選研究過程的選擇擇，還要特別注意，還要特別注意正方向的規(guī)定正方向的規(guī)定。 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律還要注意應(yīng)用動(dòng)量守恒定律還要注意適用條件的檢適用條件的檢驗(yàn)驗(yàn)。應(yīng)用動(dòng)量定理要注意是。應(yīng)用動(dòng)量定理要注意是合外力合外力。例例1關(guān)于機(jī)械能守恒，下面說法中正確的是關(guān)于機(jī)械能守恒，下面說法中正確的是 A物體所受合外力為零時(shí)，

30、機(jī)械能一定守恒物體所受合外力為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒B在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒C在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒D做各種拋體運(yùn)動(dòng)的物體，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能一定做各種拋體運(yùn)動(dòng)的物體，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能一定 守恒守恒D練習(xí)練習(xí)按額定功率行駛的汽車，所受地面的阻力保持不變按額定功率行駛的汽車，所受地面的阻力保持不變，則，則 A汽車加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大汽車加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B汽車可以做勻加速運(yùn)動(dòng)汽車可以做勻加速運(yùn)動(dòng)C汽車加速行駛時(shí)，加速度逐漸減

31、小，速度逐漸增大汽車加速行駛時(shí)，加速度逐漸減小，速度逐漸增大D汽車達(dá)到最大速度時(shí)，所受合力為零汽車達(dá)到最大速度時(shí)，所受合力為零C D 例例2. 如圖示的裝置中，木塊與水平面的接觸是光滑的，如圖示的裝置中，木塊與水平面的接觸是光滑的，子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象最短，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中到最短的整個(gè)過程中 （ ）A. 動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒動(dòng)量守恒，機(jī)械

32、能守恒B. 動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒C. 動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D. 動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 D 例3、固定在地面上的光滑半圓形軌道的直徑固定在地面上的光滑半圓形軌道的直徑ABAB水平，質(zhì)量為水平，質(zhì)量為m m的小球從離的小球從離A A點(diǎn)高點(diǎn)高h(yuǎn) h處自由下落，處自由下落，沿切線從沿切線從A A點(diǎn)進(jìn)入軌道，又從點(diǎn)進(jìn)入軌道，又從B B點(diǎn)飛出，從點(diǎn)飛出，從A A點(diǎn)到點(diǎn)到B B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為t t，則小球從，則小球從A A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B B點(diǎn)的過程中，軌道對小球作用力的沖量大小為點(diǎn)的過程中，軌道對小球作用力

33、的沖量大小為( )( ) (A) 0 (B) (A) 0 (B) (C) (C)無法判斷無法判斷 (D)(D)解析：由于機(jī)械能守恒定律知，小球到達(dá)由于機(jī)械能守恒定律知，小球到達(dá)A A點(diǎn)和點(diǎn)和B B點(diǎn)時(shí)速度的大小均為點(diǎn)時(shí)速度的大小均為 ， 由動(dòng)量定理知，由動(dòng)量定理知，ghm22mgtghm22ghv2ghmghmghmI2222D 以小球過以小球過B B點(diǎn)時(shí)速度的方向?yàn)檎较螯c(diǎn)時(shí)速度的方向?yàn)檎较?由動(dòng)量定理得由動(dòng)量定理得 因此軌道對小球作用力的沖量因此軌道對小球作用力的沖量 ghmmgtI22mgtghmI22忽視對公式物理意義的理解例例4 4、 鋼球從高處向下落，最后陷入泥中，如果空鋼球從高

34、處向下落，最后陷入泥中，如果空氣阻力可忽略不計(jì)，陷入泥中的阻力為重力的氣阻力可忽略不計(jì)，陷入泥中的阻力為重力的n n 倍，倍，求求(1)(1)鋼珠在空中下落的高度鋼珠在空中下落的高度H H與陷入泥中的深度與陷入泥中的深度h h的的比值比值 H Hh h =? (2)=? (2)鋼珠在空中下落的時(shí)間鋼珠在空中下落的時(shí)間T T與陷入與陷入泥中的時(shí)間泥中的時(shí)間t t的比值的比值T Tt t= =？ 解解:(1) 由動(dòng)能定理，選全過程由動(dòng)能定理，選全過程mg(H+h)nmgh=0 H + h = n h H : h = n - 1 (2) 由動(dòng)量定理，選全過程由動(dòng)量定理，選全過程 mg(T+t)nmg

35、t=0 T + t = n t T : t = n - 1說明：全程分析法是一種重要的物理分析方法，涉及說明：全程分析法是一種重要的物理分析方法，涉及到多個(gè)物理過程的題目可首先考慮采用全過程分析到多個(gè)物理過程的題目可首先考慮采用全過程分析例例5、 如圖所示，三塊完全相同的木塊固定在水平如圖所示，三塊完全相同的木塊固定在水平地面上，設(shè)速度為地面上，設(shè)速度為v0子彈穿過木塊時(shí)受到的阻力一樣，子彈穿過木塊時(shí)受到的阻力一樣，子彈可視為質(zhì)點(diǎn)，子彈射出木塊子彈可視為質(zhì)點(diǎn)，子彈射出木塊C時(shí)速度變?yōu)闀r(shí)速度變?yōu)関0/2.求：求： (1) 子彈穿過子彈穿過A和穿過和穿過B 時(shí)的速度時(shí)的速度v1=? v2=? (2

36、)子彈穿過三木塊的時(shí)間之比子彈穿過三木塊的時(shí)間之比t1 t2 t3 =?V0A BC解：解：(1)由動(dòng)能定理由動(dòng)能定理:f 3l = 1/2mv02 - 1/2m(v0 /2) 2f 2l = 1/2mv02 - 1/2mv22f l = 1/2mv02 - 1/2mv12324120202220vvvv314120202120vvvv0123vv0222vv (2)由動(dòng)量定理由動(dòng)量定理:f t1 = mv0 - mv1f t2 = mv1 mv2f t3 = mv2 mv0/223322223230000211021vvvvvvvvtt12232/2222232/0000022132vvvv

37、vvvvtt) 12( : )23( : )32(:321ttt五五 碰撞的分類碰撞的分類 完全彈性碰撞完全彈性碰撞 動(dòng)量守恒，動(dòng)能不損失動(dòng)量守恒，動(dòng)能不損失 （質(zhì)量相同，交換速度）（質(zhì)量相同，交換速度）完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞 動(dòng)量守恒，動(dòng)能損失最大動(dòng)量守恒，動(dòng)能損失最大 （以共同速度運(yùn)動(dòng)）（以共同速度運(yùn)動(dòng)）非完全彈性碰撞非完全彈性碰撞 動(dòng)量守恒，動(dòng)能有損失動(dòng)量守恒，動(dòng)能有損失 注：碰注：碰 撞后的速度介于上面兩種碰撞的撞后的速度介于上面兩種碰撞的 速度之間。速度之間。六六. 彈性碰撞的公式：彈性碰撞的公式：ABV0靜止靜止ABV2 V1 由動(dòng)量守恒得：由動(dòng)量守恒得： m1V0= m1V

38、 1 + m2V2 由系統(tǒng)能量守恒由系統(tǒng)能量守恒222211201212121VmVmVm021120212112VmmmVVmmmmV質(zhì)量相等的兩物體彈質(zhì)量相等的兩物體彈性碰撞后交換速度性碰撞后交換速度.上式只適用于上式只適用于B球靜止的情況。球靜止的情況。1. 物塊物塊m1滑到最高點(diǎn)位置時(shí)，二者的速度；滑到最高點(diǎn)位置時(shí)，二者的速度；2. 物塊物塊m1從圓弧面滑下后，二者的速度；從圓弧面滑下后，二者的速度；3. 若若m1= m2物塊物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度。從圓弧面滑下后，二者速度。 如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為m1=2kg的的物塊以物塊以v0=2m/s的

39、初速度沖向質(zhì)量為的初速度沖向質(zhì)量為m2=6kg靜止的光滑圓弧面斜劈體。求：靜止的光滑圓弧面斜劈體。求：例例6.m1m2v0解：解：（1）由動(dòng)量守恒定律得）由動(dòng)量守恒定律得m1V0=（m1+m2）V V= m1V0 / （m1+m2） =0.5m/s（2）由彈性碰撞公式）由彈性碰撞公式smVmmmVsmVmmmmV/1262222/12626202112021211（3）質(zhì)量相等的兩物體彈性碰撞后交換速度質(zhì)量相等的兩物體彈性碰撞后交換速度 v1 = 0 v2=2m/s 例7、質(zhì)量為質(zhì)量為M M的物塊以速度的物塊以速度v v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為為m m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量的靜

40、止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等。兩者質(zhì)量之比正好相等。兩者質(zhì)量之比M/mM/m可能為可能為( )( ) (A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D) 解析：依題意有依題意有 碰撞后兩物塊動(dòng)量大小相等且同向，碰撞后兩物塊動(dòng)量大小相等且同向， 速度應(yīng)滿足的關(guān)系為速度應(yīng)滿足的關(guān)系為 則則 再由動(dòng)量守恒定律得再由動(dòng)量守恒定律得 則則234521mvMv 21vv1/mM21mvMvMv21vv mMvv22 且碰撞過程中機(jī)械能守恒且碰撞過程中機(jī)械能守恒 聯(lián)立解得聯(lián)立解得M/m=3M/m=3 故選擇故選擇B B項(xiàng)項(xiàng) 碰撞過程中滿足的能量關(guān)系碰撞過程中滿足的能量關(guān)系 聯(lián)立解得聯(lián)

41、立解得 故選擇故選擇ABAB項(xiàng)項(xiàng)22212212121mvMvMv3/mM22212212121mvMvMv沒有全面考慮碰撞的三個(gè)原則造成錯(cuò)誤沒有全面考慮碰撞的三個(gè)原則造成錯(cuò)誤例8、如下圖所示，水平地面上靜止放置著如下圖所示，水平地面上靜止放置著物塊物塊B B和和C C，相距，相距L L1.0m1.0m，物塊，物塊A A以速度以速度v v0 010m/s10m/s沿水平方向與沿水平方向與B B正碰，碰撞后正碰，碰撞后A A和和B B牢固地牢固地粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，并再與粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，并再與C C發(fā)生正碰，碰后發(fā)生正碰，碰后瞬間瞬間C C的速度的速度v v2.0m/s2.0m/s，已知，已知A

42、 A和和B B的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為m m。C C的質(zhì)量為的質(zhì)量為A A質(zhì)量的質(zhì)量的k k倍，物塊與地面的動(dòng)摩倍，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)擦因數(shù)u u0.450.45（設(shè)碰撞時(shí)間很短，（設(shè)碰撞時(shí)間很短，g=10m/sg=10m/s2 2） 計(jì)算與計(jì)算與C碰撞前瞬間碰撞前瞬間AB的速度；的速度； 根據(jù)根據(jù)AB與與C的碰撞過程分析的碰撞過程分析k的取值范圍，的取值范圍， 并討論與并討論與C碰撞后碰撞后AB的可能運(yùn)動(dòng)方向。的可能運(yùn)動(dòng)方向。解法：設(shè)設(shè)ABAB碰撞后的速度為碰撞后的速度為V V1 1，ABAB碰撞過程由動(dòng)量守恒定律得碰撞過程由動(dòng)量守恒定律得 設(shè)與設(shè)與C C碰撞前瞬間碰撞前瞬間ABAB的速度為

43、的速度為V V2 2， 由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得 聯(lián)立解得：聯(lián)立解得： 若若ABAB與與C C發(fā)生碰撞后發(fā)生碰撞后ABAB的速度為零，的速度為零， 由動(dòng)量守恒定律得：由動(dòng)量守恒定律得： 代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：102mvmv 21222121mvmvmglsmv/42kmvmv 224k 若若ABAB與與C C發(fā)生完全非彈性碰撞，發(fā)生完全非彈性碰撞， 由動(dòng)量守恒定律得：由動(dòng)量守恒定律得： 代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得： 此時(shí)此時(shí)ABAB的運(yùn)動(dòng)方向與的運(yùn)動(dòng)方向與C C相同相同 若若ABAB與與C C發(fā)生完全彈性碰撞，發(fā)生完全彈性碰撞， 由動(dòng)量守恒定律得：由動(dòng)量守恒定律得： 由能量守恒定律得：由

44、能量守恒定律得：mvkmv)2(222kkmvmvmv32222232221221221kmvmvmv聯(lián)立聯(lián)立解得解得2322vkkv224vkv代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得6k此時(shí)此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向與方向與C相反相反綜上所述綜上所述42 k4k時(shí)，時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與的運(yùn)動(dòng)方向與C相同相同時(shí)，時(shí)，AB的速度為零的速度為零64 k時(shí)，時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與的運(yùn)動(dòng)方向與C相反相反例9、長為長為2L2L質(zhì)量為質(zhì)量為M M的長木板放在光滑的的長木板放在光滑的水平地面上，一質(zhì)量為水平地面上，一質(zhì)量為m m的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度以初速度V V0 0從木板的左端向右滑動(dòng)，結(jié)果鐵從

45、木板的左端向右滑動(dòng)，結(jié)果鐵塊恰好不能脫離木板?，F(xiàn)將木板從中間分成塊恰好不能脫離木板。現(xiàn)將木板從中間分成ABAB兩部分后并排放在水平地面上，仍讓鐵塊兩部分后并排放在水平地面上，仍讓鐵塊以初速度以初速度V V0 0從木板的左端向右端滑動(dòng)。如圖從木板的左端向右端滑動(dòng)。如圖所示。則所示。則（ ） A鐵塊將滑離木板鐵塊將滑離木板B B鐵塊仍將停在木板鐵塊仍將停在木板B的最右端的最右端 C鐵塊將停在木板鐵塊將停在木板B上，上， 但不在木板但不在木板B的最右端的最右端 D在木板上的滑動(dòng)時(shí)間變短在木板上的滑動(dòng)時(shí)間變短AOD的面積在數(shù)值上等的面積在數(shù)值上等于兩者的相對位移，即等于兩者的相對位移，即等于木板的長度

46、于木板的長度2L當(dāng)鐵塊脫離當(dāng)鐵塊脫離A時(shí)，相對位時(shí)，相對位移等于移等于L，即梯形，即梯形ABCD的面積在數(shù)值上等于的面積在數(shù)值上等于L當(dāng)鐵塊滑到當(dāng)鐵塊滑到B上時(shí)，上時(shí)，B的的加速度加倍，圖線加速度加倍，圖線CE當(dāng)兩者再達(dá)到共同速度時(shí)，在當(dāng)兩者再達(dá)到共同速度時(shí)，在B板上的板上的相對位移在數(shù)值上等于相對位移在數(shù)值上等于BCE的面積，的面積，即小于即小于L正確答案正確答案CD練習(xí)、一顆子彈擊中靜止在光滑水一顆子彈擊中靜止在光滑水平面上的木塊，子彈與木塊的速度圖平面上的木塊，子彈與木塊的速度圖象如圖所示，若子彈射擊木塊時(shí)的初象如圖所示，若子彈射擊木塊時(shí)的初速度增大，則下列說法中正確的是速度增大，則下列

47、說法中正確的是（設(shè)子彈所受阻力大小不變）（設(shè)子彈所受阻力大小不變）（ ） A木塊獲得的動(dòng)能增加木塊獲得的動(dòng)能增加 B木塊獲得的動(dòng)能減小木塊獲得的動(dòng)能減小 C子彈穿過木塊的時(shí)間變長子彈穿過木塊的時(shí)間變長 D子彈穿過木塊的時(shí)間變短子彈穿過木塊的時(shí)間變短當(dāng)子彈初速度增大時(shí)，子彈在穿過木塊過程中，當(dāng)子彈初速度增大時(shí)，子彈在穿過木塊過程中，子彈和木塊的加速度與第一次穿過時(shí)的相同。子彈和木塊的加速度與第一次穿過時(shí)的相同。由于木塊的厚度一定，故四邊形由于木塊的厚度一定，故四邊形ABCD的面積的面積與四邊形與四邊形ABCD的面積相等。的面積相等。正確答案正確答案BD 子彈打木塊的模型子彈打木塊的模型 綜合應(yīng)用

48、綜合應(yīng)用 2.動(dòng)量定理與動(dòng)能定理動(dòng)量定理與動(dòng)能定理 動(dòng)量定理動(dòng)量定理：物體動(dòng)量的變化量等于物體所受合外力的沖量.p=I，沖量I=Ft是力對時(shí)間的積累效應(yīng) 動(dòng)能定理動(dòng)能定理：物體動(dòng)能的變化量等于外力對物體所做的功.Ek=W，功W=Fs是力對空間的積累效應(yīng). 3.動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律 動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律所研究的對象都是相互作用的物體系統(tǒng)，(在研究某個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí)，通常不考慮地球的影響)，且研究的都是某一物理過程.動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變；機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力

49、和彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機(jī)械能的總量保持不變 運(yùn)用動(dòng)量守恒定律值得注意的兩點(diǎn)是：(1)嚴(yán)格符合動(dòng)量守恒條件的系統(tǒng)是難以找到的.如：在空中爆炸或碰撞的物體受重力作用，在地面上碰撞的物體受摩擦力作用，但由于系統(tǒng)間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外界對系統(tǒng)的作用，所以在作用前后的瞬間系統(tǒng)的動(dòng)量可認(rèn)為基本上是守恒的.(2)即使系統(tǒng)所受的外力不為0，但沿某個(gè)方向的合外力為0，則系統(tǒng)沿該方向的動(dòng)量是守恒的. 動(dòng)量守恒定律的適應(yīng)范圍廣，不但適應(yīng)常見物體的碰撞、爆炸等現(xiàn)象，也適應(yīng)天體碰撞、原子的裂變，動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒相結(jié)合的綜合的試題在高考中多次出現(xiàn)，是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容. 【例例1 1】如圖所示，滑塊如圖所示，滑塊

50、A A、B B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m1m1與與m2m2，m1m1m2m2，由輕質(zhì)彈簧相連接置于水平的氣墊，由輕質(zhì)彈簧相連接置于水平的氣墊導(dǎo)軌上，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處導(dǎo)軌上，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊。兩滑塊一起以恒定的速于最大壓縮狀態(tài)后綁緊。兩滑塊一起以恒定的速率率v0v0向右滑動(dòng)向右滑動(dòng). .突然輕繩斷開突然輕繩斷開. .當(dāng)彈簧伸至本身的當(dāng)彈簧伸至本身的自然長度時(shí)，滑塊自然長度時(shí)，滑塊A A的速度正好為的速度正好為0.0. 求：求： (1)(1)繩斷開到第一次恢復(fù)繩斷開到第一次恢復(fù) 自然長度的過程中彈簧自然長度的過程中彈簧 釋放的彈性勢能釋放的彈

51、性勢能EpEp； (2)(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，滑塊在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，滑塊B B是否會(huì)有速度為是否會(huì)有速度為0 0的時(shí)刻的時(shí)刻? ?試通過定量分析證明你的結(jié)論試通過定量分析證明你的結(jié)論. . 【解析】(1)當(dāng)彈簧處壓縮狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能等于兩滑塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢能之和，當(dāng)彈簧伸長到自然長度時(shí)，彈性勢能為0，因這時(shí)滑塊A的速度為0，故系統(tǒng)的機(jī)械能等于滑塊B的動(dòng)能.設(shè)這時(shí)滑塊B的速度為v，則有E=m2v2/2. 因系統(tǒng)所受外力為0，由動(dòng)量守恒定律 (m1+m2)v0=m2v. 解得E=(m1+m2)2v02/(2m2). 由于只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 (m1+m2)v02/2

52、+Ep=E. 解得Ep=(m1-m2)(m1+m2)v02/2m2.(2)假設(shè)在以后的運(yùn)動(dòng)中滑塊B可以出現(xiàn)速度為0的時(shí)刻，并設(shè)此時(shí)A的速度為v1，彈簧的彈性勢能為Ep，由機(jī)械能守恒定律得 m1v12/2+Ep=(m1+m2)2v02/2m2.根據(jù)動(dòng)量守恒得(m1+m2)v0=m1v1，求出v1代入上式得: (m1+m2)2v02/2m1+Ep=(m1+m2)2v02/2m2.因?yàn)镋p0，故得: (m1+m2)2v02/2m1(m1+m2)2v02/2m2即m1m2，這與已知條件中m1m2不符.可見在以后的運(yùn)動(dòng)中不可能出現(xiàn)滑塊B的速度為0的情況. 【解題回顧】“假設(shè)法”解題的特點(diǎn)是：先對某個(gè)結(jié)論

53、提出可能的假設(shè).再利用已知的規(guī)律知識(shí)對該假設(shè)進(jìn)行剖析，其結(jié)論若符合題意的要求，則原假設(shè)成立.“假設(shè)法”是科學(xué)探索常用的方法之一.在當(dāng)前，高考突出能力考察的形勢下，加強(qiáng)證明題的訓(xùn)練很有必要. 【例2】如圖所示，質(zhì)量為m的有孔物體A 套在光滑的水平桿上，在A下面用細(xì)繩掛一質(zhì)量 為M的物體B，若A固定不動(dòng)，給B一水平?jīng)_量I， B恰能上升到使繩水平的位置.當(dāng)A不固定時(shí)，要使 B物體上升到使繩水平的位置，則給它的水平?jīng)_量 至少多大? 【解析】當(dāng)A固定不動(dòng)時(shí)，B受到?jīng)_量后以A為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒.在水平位置時(shí)B的重力勢能應(yīng)等于其在最低位置時(shí)獲得的動(dòng)能Mgh=Ek=p2/2M=I2/2

54、M.若A不固定，B向上擺動(dòng)時(shí)A也要向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B恰能擺到水平位置時(shí)，它們具有相同的水平速度，把A、B看成一個(gè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)除重力外，其他力不做功，機(jī)械能守恒.又在水平方向上系統(tǒng)不受外力作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)M在最低點(diǎn)得到的速度為v0，到水平位置時(shí)的速度為v. Mv0=(M+m)v. Mv02/2=(M+m)v2/2+Mgh. I=Mv0. I= mmM 【解題回顧】此題重要的是在理解A不固定，B恰能上升到使繩水平的位置時(shí)，其豎直方向的分速度為0，只有水平速度這個(gè)臨界點(diǎn).另外B上升時(shí)也不再是做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩的拉力對B做功(請同學(xué)們思考一下，繩的拉力對B做正功還是負(fù)功)，有興趣的同

55、學(xué)還可以分析一下系統(tǒng)以后的運(yùn)動(dòng)情況. 【例6】如圖所示，一輕繩穿過光滑的定滑輪， 兩端各拴有一小物塊.它們的質(zhì)量分別為m1、m2，已知 m2=3m1，起始時(shí)m1放在地上，m2離地面的高度 h=1.0m，繩子處于拉直狀態(tài)，然后放手.設(shè)物塊與地面相碰 時(shí)完全沒有彈起(地面為水平沙地)，繩不可伸長，繩中 各處拉力均相同，在突然提起物塊時(shí)繩的速度與物塊的 速度相同，試求m2所走的全部路程(取3位有效數(shù)字)【解析】因m2m1，放手后m2將下降，直至落地. 由機(jī)械能守恒定律得 m2gh-m1gh=(m1+m2)v2/2. m2與地面碰后靜止，繩松弛，m1以速度v上升至最高點(diǎn)處再下降. 當(dāng)降至h時(shí)繩被繃緊.

56、 根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:m1v=(m1+m2)v1由于m1通過繩子與m2作用及m2與地面碰撞的過程中都損失了能量，故m2不可能再升到h處，m1也不可能落回地面.設(shè)m2再次達(dá)到的高度為h1，m1則從開始繃緊時(shí)的高度h處下降了h1.由機(jī)械能守恒 (m1+m2)v12/2+m1gh1=m2gh1 由以上3式聯(lián)立可解得 h1=m12h/(m1+m2)2=m1/(m1+m2)2h此后m2又從h1高處落下，類似前面的過程.設(shè)m2第二次達(dá)到的最高點(diǎn)為h2，仿照上一過程可推得 h2=m12h1/(m1+m2)2=m14h/(m1+m2)4=m1/(m1+m2)4h由此類推，得:h3=m16h/(m1+m2)6

57、=m1/(m1+m2)6h 所以通過的總路程 s=h+2h1+2h2+2h3+ 【解題回顧】這是一道難度較大的習(xí)題.除了在數(shù)學(xué)處理方面遇到困難外，主要的原因還是出在對兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)的情況沒有分析清楚.本題作為動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒定律應(yīng)用的一種特例，應(yīng)加強(qiáng)記憶和理解.【例7】如圖所示，金屬桿a從離地h高處由靜止開始沿光滑平行的弧形軌道下滑，軌道的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場B，水平軌道上原來放有一金屬桿b，已知a桿的質(zhì)量為ma,且與桿b的質(zhì)量之比為ma mb=3 4，水平軌道足夠長，不計(jì)摩擦，求：(1)a和b的最終速度分別是多大?(2)整個(gè)過程中回路釋放的電能是多少?(3)若已知a、b桿的電阻之比

58、Ra Rb=3 4，其余部分的電阻不計(jì)，整個(gè)過程中桿a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少?【解析】(1)a下滑過程中機(jī)械能守恒 magh=mav02/2 a進(jìn)入磁場后，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，a、b都受安培力作用，a做減速運(yùn)動(dòng)，b做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，a、b速度達(dá)到相同，之后回路的磁通量不發(fā)生變化，感應(yīng)電流為0，安培力為0，二者勻速運(yùn)動(dòng).勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為a.b的最終速度，設(shè)為v.由于所組成的系統(tǒng)所受合外力為0，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 mav0=(ma+mb)v由以上兩式解得最終速度 va=vb=v= (2)由能量守恒得知，回路中產(chǎn)生的電能應(yīng)等于a、b系統(tǒng)機(jī)械能的損失，所以 E=magh-(ma+mb)v2

59、/2=4magh/7 (3)由能的守恒與轉(zhuǎn)化定律，回路中產(chǎn)生的熱量應(yīng)等于回路中釋放的電能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能，即Qa+Qb=E.在回路中產(chǎn)生電能的過程中，電流不恒定，但由于Ra與Rb串聯(lián)，通過的電流總是相等的，所以應(yīng)有 所以 【例10】有三根長度皆為 l1.00m 的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O 點(diǎn)，另一端分別拴有質(zhì)量皆為 m1.00102kg 的帶電小球 A 和 B，它們的電量分別為 一q 和 q，ql.00107C。A、B 之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為 E1.00106N/C 的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí) A、B 球的位置如圖所示?，F(xiàn)將 O、

60、B 之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B 球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置。求最后兩球的機(jī)械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少。（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力） 【解析】圖1中虛線表示 A、B 球原來的平衡位置，實(shí)線表示燒斷后重新達(dá)到平衡的位置，其中、 分別表示細(xì)線加 OA、AB 與豎直方向的夾角。A 球受力如圖2所示：重力 mg 豎直向下；電場力 qE 水平向左；細(xì)線OA 對 A 的拉力 T1，方向如圖；細(xì)線 AB 對 A 的拉力 T2，方向如圖。由平衡條件 B 球受力如圖3所示：重力 mg 豎直向下；電場力 qE 水平向右；細(xì)線 AB 對 B 的拉力 T2，方向如圖。由平衡條件 聯(lián)立以上各