人教版高一下冊(cè)物理必修二【能量守恒考題分類復(fù)習(xí)與訓(xùn)練】

1、動(dòng)量守恒題型分類訓(xùn)練考點(diǎn)概況與解析：1.彈性碰撞特點(diǎn)：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒.設(shè)質(zhì)量m的物體以速度vo與質(zhì)量為 m的在水平面上靜止的物體發(fā)生彈性正碰，那么有動(dòng)量守恒：me。 mw m2v2碰撞前后動(dòng)能不變：1m1v02 1 mv12 2m1v22所以vim m2、， 、，2mi 、，m m2 vo v2 m m2 vo注：在同一水平面上發(fā)生彈性正碰，機(jī)械能守恒即為動(dòng)能守恒討論 當(dāng)mi=m2時(shí)，vi=0, V2=vo速度互換 當(dāng)mi<<m 2時(shí)，vivo, V2O速度反向 當(dāng)mi>m2時(shí)，vi>0 , V2>0同向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)mi<m2時(shí)，vi<0, V2

2、>0反向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)mi»m 2時(shí)，vi v屮2v同向運(yùn)動(dòng)、2. 非彈性碰撞特點(diǎn)：局部機(jī)械能轉(zhuǎn)化成物體的內(nèi)能，系統(tǒng)損失了機(jī)械能兩物體仍能別離動(dòng)量守恒用公式表示為： m+mzvzn m ivi' +v2'2 2機(jī)械能的損失：E mivi2 2 m2v22 J mivi2 m2v2 3. 完全非彈性碰撞特點(diǎn)：碰撞后兩物體粘在一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)動(dòng)能損失最大，而動(dòng)量守恒.用公式表示為：mivi+m 2v2=m i+m2v動(dòng)能損失：Ek imw2 Im2v22 i g m2v2平均動(dòng)量守恒問(wèn)題人船模型：i.特點(diǎn)：初態(tài)時(shí)相互作用物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，在物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，某一個(gè)

3、方向的動(dòng)量守恒如水平方 向動(dòng)量守恒.對(duì)于這類問(wèn)題，如果我們應(yīng)用“人船模型也會(huì)使問(wèn)題迅速得到解決，現(xiàn)具體分析如下：【模型】如下列圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量 m的人立在船頭，假設(shè)不計(jì)水的粘滯阻力,當(dāng)人從船頭走到船尾的過(guò)程中，船和人對(duì)地面的位移各是多少？四、“子彈打木塊模型此模型包括： 子彈打擊木塊未擊穿和 子彈打擊木塊擊穿兩種情況，它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)是：初態(tài)時(shí)相互作用的物體有一個(gè)是靜止的木塊，另一個(gè)是運(yùn)動(dòng)的子彈1 “擊穿類其特點(diǎn)是：在某一方向動(dòng)量守恒，子彈有初動(dòng)量，木塊有或無(wú)初動(dòng)量，擊穿時(shí)間很短，擊穿后二者分別以某一速度度 運(yùn)動(dòng)【模型1】質(zhì)量為M、長(zhǎng)為I的木塊靜止在光滑水平面

4、上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平初速度 vo射入木塊，穿出時(shí)子彈速度為v，求子彈與木塊作用過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。2“未擊穿類其特點(diǎn)是：在某一方向上動(dòng)量守恒，如子彈有初動(dòng)量而木塊無(wú)初動(dòng)量，碰撞時(shí)間非常短，子彈射入木塊后二者以 相同速度一起運(yùn)動(dòng).【模型2】一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量m的子彈以初速度 v0水平飛來(lái)打進(jìn)木塊并留在其中,設(shè)相互作用力為fVAM5Wjfill 詢.X問(wèn)題1子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v問(wèn)題2子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t問(wèn)題3子彈、木塊發(fā)生的位移Si、S2以及子彈打進(jìn)木塊的深度s問(wèn)題4系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能分類練習(xí)訓(xùn)練：1.動(dòng)量守恒與能量守恒相結(jié)合【例1】

5、 質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上。質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng)。不計(jì)切摩擦，圓弧小于 90°且足夠長(zhǎng)。求小球能上升到的最大高度H和物塊的最終速度 v。2子彈打木塊類問(wèn)題【例3】 設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度 v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊，并留在木塊中不再射出,子彈鉆入木塊深度為 d。求木塊對(duì)子彈的平均阻力的大小和該過(guò)程中木塊前進(jìn)的距離。3反沖問(wèn)題在某些情況下，原來(lái)系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度，發(fā)生相互作用后各局部的末速度不再相同而分開(kāi)。這類問(wèn)題相 互作用過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)能增大，有其它能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化?？梢园堰@類問(wèn)題統(tǒng)稱為反沖?！纠?】 質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為 M

6、，長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊。當(dāng)他向左走到船的左 端時(shí)，船左端離岸多遠(yuǎn)？【例5】 總質(zhì)量為M的火箭模型 從飛機(jī)上釋放時(shí)的速度為 v0，速度方向水平?；鸺蚝笠韵鄬?duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)夂螅鸺旧淼乃俣茸優(yōu)槎啻螅? 爆炸類問(wèn)題【例6】 拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s，這時(shí)突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量其速度測(cè)得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為 200g，求它的速度的大小和方向。5.某一方向上的動(dòng)量守恒300g仍按原方向飛行,L質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，繩的AB成B角時(shí)，圓環(huán)移動(dòng)的【例7】 如下列圖，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一質(zhì)量為 M的小圓環(huán)，環(huán)上系一長(zhǎng) 另一端拴一質(zhì)量為

7、 m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與 AB平行，由靜止釋放小球，那么當(dāng)線繩與 距離是多少？6.物塊與平板間的相對(duì)滑動(dòng)m的小木塊A, mv M,A、BB開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，最后 A不【例8】如下列圖，一質(zhì)量為 M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為 間動(dòng)摩擦因數(shù)為 仏現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度vO,使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),會(huì)滑離B,求：1A、B最后的速度大小和方向；2從地面上看，小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，平板車向右運(yùn)動(dòng)的位移大小。 k*°【例9】?jī)蓧K厚度相同的木塊 A和B,緊靠著放在光滑的水平面上，其質(zhì)量分別為 屮沖'， ，它們的下底面光滑，上外表粗糙；另有一質(zhì)量%&

8、quot;地的滑塊c可視為質(zhì)點(diǎn)，以 陀=25ms的速度恰好水平地滑到A的上外表，如下列圖，由于摩擦，滑塊最后停在木塊B上，B和C的共同速度為3.0m/s，求：1木塊A的最終速度 VA ； 2滑塊C離開(kāi)A時(shí)的速度 卩匚。77777綜合強(qiáng)化練習(xí)：1、兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，B球在前，A球在后，mA 1kg, mB 2kg，Va 6m/s，Vb 3m/s，當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A B兩球速度可能為A=4m/s，VB=4m/sA=2m/s，VB=5m/sA=-4m/s，VB=6m/sA=7m/s，VbE.VA=3m/s，vb2、如下列圖，一個(gè)質(zhì)量為M木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上

9、，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)質(zhì)量為 m的小 木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向左的初速度 Vo,那么_ 填選項(xiàng)前的 字母B. 木箱速度為零時(shí)，小木塊速度為 壯 舲，方向向左1mv223、質(zhì)量為M的小船以速度Vo行駛，船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為 m的小孩a和ba沿水平方向以速率v相對(duì) 于靜止水面向前躍入水中，然后小孩 b沿水平方向以同一速率vb躍出后小船的速度.4、2022 高考山東卷，38題如下列圖，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板 A上外表粗糙和滑塊C,滑塊B 置于A的左端，三者質(zhì)量分別為2 kg、1 kg、mC靜止，A、B 起以Vo = 5 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞時(shí)間極

10、短后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、B再次到達(dá)共同速度一起向右 運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C發(fā)生碰撞求A與C碰撞后瞬間A的速度大小.5、如圖52 1所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA : mi=3 : 2,它們?cè)瓉?lái)靜止在平板車 C上，A B間有一一根被壓縮了的彈 簧，A、B與平板車上外表間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后，那么有A.A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒圖 52 1B.A、B C系統(tǒng)動(dòng)量守恒b6如下列圖，一根質(zhì)量不計(jì)、長(zhǎng)為 1m，能承受最大拉力為14N的繩子，一端固定在天花板上，另一端 系一質(zhì)量為1kg的小球，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一顆質(zhì)量為10g、水平速度為500m/s的子彈水平擊穿小球后剛好將將繩

11、子拉斷，求子彈此時(shí)的速度為多少？g取10m/s27、工廠里有一種運(yùn)貨的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為如下列圖，貨物以 °10m/s的初速度滑上靜止的貨車的左端，貨物質(zhì)量m=20kg貨車質(zhì)量M=30kg貨車高h(yuǎn)=0.8m。在光滑軌道0B上的A點(diǎn)設(shè)置一固定的障礙物, 當(dāng)貨車撞到障礙物時(shí)會(huì)被粘住不動(dòng)，而貨物就被拋出，恰好會(huì)沿BC方向落在B點(diǎn)。貨車上外表的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.5，貨物可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，斜面的傾角為 53 sin 530.8,cos530.6, g 10m/s2(2) 求AB之間的水平距離；(3) 假設(shè)OA段距離足夠長(zhǎng)，導(dǎo)致貨物在碰到 A之前已經(jīng)與貨車到達(dá)共同速度，那么貨車的長(zhǎng)度是多 少？8、質(zhì)量為M

12、=2kg的木板靜止在光滑的水平地面上，木板AB局部為光滑的四分之一圓弧面，半徑為R=0.3m木板BC局部為水平面，粗糙且足夠長(zhǎng)。質(zhì)量為 m=1kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，最終停止 在BC面上D點(diǎn)(D點(diǎn)未標(biāo)注)。假設(shè)BC面與小滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0.2，g=10m/s2，求： 小滑塊剛滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小; BD之間的距離。9、(2022 高考廣東卷，35題)如圖，兩塊相同平板 R、P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為 mP2的右端 固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L.物體P置于P的最右端，質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn).P1 與P以共同速度V。向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，

13、碰撞后 P1與P2粘連在一起.P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi)) P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩.求:(1) Pi、P2剛碰完時(shí)的共同速度Vi和P的最終速度V2；(2) 此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢(shì)能10、(2022 高考新課標(biāo)全國(guó)卷U, 35題)(2)如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為 m的物塊A、B、C. B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))設(shè)A以速度Vo朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、 B 速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)假設(shè) B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短，求從 A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈黃別離的過(guò)程中，(i )整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(ii)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能.11、將物體P從置于光滑水平面上的斜面體 Q的頂端以一定的初速度沿斜面往下滑，如圖 524所 示.在下滑過(guò)程中，P的速度越來(lái)越小，最后相 對(duì)斜面靜止，那么由P和Q組成的系統(tǒng)圖 524P和Q以一定的速度共同向左運(yùn)動(dòng)P和Q以一定的速度