物理備課資料 四 能量與動(dòng)量 第3講 動(dòng)量 三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

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1、第第3 3講動(dòng)量三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用講動(dòng)量三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用整整 合合突突 破破實(shí)實(shí) 戰(zhàn)戰(zhàn)整合整合 網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】 【要點(diǎn)重溫要點(diǎn)重溫】 1.1.動(dòng)量定理動(dòng)量定理FtFtmvmv2.2.動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律零零0 01 1mv2 2m v 直線直線地面地面3.3.三類碰撞的特點(diǎn)三類碰撞的特點(diǎn)4.4.爆炸與反沖的特點(diǎn)爆炸與反沖的特點(diǎn)(1)(1)時(shí)間極短時(shí)間極短, ,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力, ,系統(tǒng)動(dòng)量守恒或某個(gè)方向的動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒或某個(gè)方向的動(dòng)量守恒. .(2)(2)因有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能因有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能, ,系統(tǒng)機(jī)械能會(huì)系統(tǒng)機(jī)械能會(huì) . .(3)(

2、3)系統(tǒng)初始狀態(tài)若處于靜止?fàn)顟B(tài)系統(tǒng)初始狀態(tài)若處于靜止?fàn)顟B(tài), ,則爆炸或反沖后系統(tǒng)內(nèi)物體速度往往方向則爆炸或反沖后系統(tǒng)內(nèi)物體速度往往方向相相 . .守恒守恒增加增加反反熱點(diǎn)考向一動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用熱點(diǎn)考向一動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用【核心提煉核心提煉】1.1.恒力的沖量可應(yīng)用恒力的沖量可應(yīng)用I=I=FtFt直接求解直接求解, ,變力的沖量可優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量定理求解變力的沖量可優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量定理求解. .2.2.物體動(dòng)量變化是由合外力的沖量決定的物體動(dòng)量變化是由合外力的沖量決定的, ,物體動(dòng)能變化是由合外力的功決定的物體動(dòng)能變化是由合外力的功決定的. .3.3.動(dòng)量守恒定律的適用條件

3、動(dòng)量守恒定律的適用條件(1)(1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零. .(2)(2)系統(tǒng)所受合力不為零系統(tǒng)所受合力不為零, ,但在某一方向上系統(tǒng)所受外力的合力為零但在某一方向上系統(tǒng)所受外力的合力為零, ,則在該方向上系則在該方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒統(tǒng)動(dòng)量守恒. .(3)(3)系統(tǒng)雖受外力系統(tǒng)雖受外力, ,但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短, ,如碰撞、爆炸過(guò)程如碰撞、爆炸過(guò)程. .突破突破 熱點(diǎn)考向聚焦熱點(diǎn)考向聚焦【典例【典例1 1】 (2017(2017山西晉中一模山西晉中一模)()(多選多選) )質(zhì)量為質(zhì)量為m

4、 m的物塊甲以的物塊甲以3 m/s3 m/s的速度在光的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)滑水平面上運(yùn)動(dòng), ,有一輕彈簧固定于其左端有一輕彈簧固定于其左端, ,另一質(zhì)量也為另一質(zhì)量也為m m的物塊乙以的物塊乙以4 4 m/sm/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng)的速度與甲相向運(yùn)動(dòng), ,如圖所示如圖所示, ,則則( ( ) )A.A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過(guò)程中甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過(guò)程中, ,由于彈力屬于內(nèi)力作用由于彈力屬于內(nèi)力作用, ,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒故系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)當(dāng)兩物塊相距最近時(shí), ,甲物塊的速率為零甲物塊的速率為零C.C.甲物塊的速率可能達(dá)到甲物塊的速率可能達(dá)到5 5 m/sm/sD.D

5、.當(dāng)甲物塊的速率為當(dāng)甲物塊的速率為1 m/s1 m/s時(shí)時(shí), ,乙物塊的速率可能為乙物塊的速率可能為2 m/s,2 m/s,也可能為也可能為0 0ADAD解析解析: :甲、乙兩物塊甲、乙兩物塊( (包括彈簧包括彈簧) )組成的系統(tǒng)在彈簧壓縮過(guò)程中組成的系統(tǒng)在彈簧壓縮過(guò)程中, ,系統(tǒng)所受的合外力為系統(tǒng)所受的合外力為零零, ,系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確; ;當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)速度相同當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)速度相同, ,取碰撞前乙的速度方取碰撞前乙的速度方向?yàn)檎较蛳驗(yàn)檎较? ,設(shè)共同速率為設(shè)共同速率為v,v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得到根據(jù)動(dòng)量守恒定律得到mvmv乙乙- -mvmv

6、甲甲=2mv,=2mv,解得解得v=0.5 v=0.5 m/sm/s, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;若物塊甲的速率達(dá)到若物塊甲的速率達(dá)到5 5 m/sm/s, ,方向與原來(lái)相同方向與原來(lái)相同, ,則則mvmv乙乙- -mvmv甲甲=-=-mvmv甲甲+ m+ m乙乙v v乙乙,代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得v v乙乙=6 =6 m/sm/s, ,可以看出兩個(gè)物塊的速率都增大可以看出兩個(gè)物塊的速率都增大, ,動(dòng)能都增大動(dòng)能都增大, ,違反了違反了能量守恒定律能量守恒定律; ;若物塊甲的速率達(dá)到若物塊甲的速率達(dá)到5 5 m/sm/s, ,方向與原來(lái)相反方向與原來(lái)相反, ,則則mvmv乙乙- -mvmv

7、甲甲= = mvmv甲甲+m+m乙乙v v乙乙,代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得v v乙乙=-4 =-4 m/sm/s, ,可以看出當(dāng)碰撞后可以看出當(dāng)碰撞后, ,乙的動(dòng)能不變乙的動(dòng)能不變, ,甲的動(dòng)能增加甲的動(dòng)能增加, ,系統(tǒng)總動(dòng)能增加系統(tǒng)總動(dòng)能增加, ,同樣違反了能量守恒定律同樣違反了能量守恒定律, ,所以物塊甲的速率不可能達(dá)到所以物塊甲的速率不可能達(dá)到5 5 m/sm/s, ,選選項(xiàng)項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒, ,若物塊甲的速率為若物塊甲的速率為1 1 m/sm/s, ,方向與原來(lái)相同方向與原來(lái)相同, ,由由動(dòng)量守恒定律得動(dòng)量守恒定律得mvmv乙乙- -

8、mvmv甲甲=-=-mvmv甲甲+m+m乙乙v v乙乙,代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得v v乙乙=2 =2 m/sm/s; ;若物塊甲的速若物塊甲的速率為率為 1 1 m/sm/s, ,方向與原來(lái)相反方向與原來(lái)相反, ,由動(dòng)量守恒定律得由動(dòng)量守恒定律得mvmv乙乙- -mvmv甲甲= =mvmv甲甲+m+m乙乙v v乙乙,代入代入數(shù)據(jù)解得數(shù)據(jù)解得 v v乙乙=0,=0,選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確正確. .【拓展延伸拓展延伸】 在在“典例典例1 1”的情景中的情景中, ,若兩個(gè)物塊的質(zhì)量若兩個(gè)物塊的質(zhì)量m=2 kg,m=2 kg,求當(dāng)兩物塊求當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相距最近時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能. .答案答

9、案: :24.5 J24.5 J【預(yù)測(cè)練習(xí)【預(yù)測(cè)練習(xí)1 1】 在被譽(yù)為在被譽(yù)為“中國(guó)轎車第一撞中國(guó)轎車第一撞”的碰撞試驗(yàn)中的碰撞試驗(yàn)中, ,讓汽車以讓汽車以50 km/h50 km/h的碰撞速度駛向質(zhì)量為的碰撞速度駛向質(zhì)量為80 t80 t的碰撞試驗(yàn)臺(tái)的碰撞試驗(yàn)臺(tái), ,由于障礙物的質(zhì)量足夠大可視為固由于障礙物的質(zhì)量足夠大可視為固定的定的, ,所以撞擊使汽車的速度在碰撞的極短時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱闼宰矒羰蛊嚨乃俣仍谂鲎驳臉O短時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱? ,如果讓同樣的汽車如果讓同樣的汽車以以100 100 km/hkm/h的速度撞向未固定的與汽車同質(zhì)量的物體的速度撞向未固定的與汽車同質(zhì)量的物體, ,設(shè)想為完全非彈性

10、碰撞設(shè)想為完全非彈性碰撞, ,且碰撞完成所需的時(shí)間是且碰撞完成所需的時(shí)間是“第一撞第一撞”試驗(yàn)的兩倍試驗(yàn)的兩倍, ,求兩種碰撞過(guò)程中汽車受到的求兩種碰撞過(guò)程中汽車受到的平均沖擊力之比平均沖擊力之比. .答案答案: :2121熱點(diǎn)考向二動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用熱點(diǎn)考向二動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用【核心提煉核心提煉】1.1.若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng), ,應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律. .2.2.動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個(gè)物理過(guò)程的初、末兩個(gè)狀態(tài)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個(gè)物理過(guò)程的初、末兩個(gè)狀態(tài), ,對(duì)過(guò)程的細(xì)

11、節(jié)不予追究對(duì)過(guò)程的細(xì)節(jié)不予追究. .3.3.如果求摩擦生熱問(wèn)題如果求摩擦生熱問(wèn)題, ,應(yīng)考慮用能量守恒定律分析應(yīng)考慮用能量守恒定律分析. .【典例典例2 2】 (2016 (2016全國(guó)全國(guó)卷卷,35),35)如圖如圖, ,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體面體, ,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上. .某時(shí)某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 3 m/sm/s的速度向斜面體推出的速度向斜面體推出, ,冰塊平滑地滑上斜面體冰塊平滑地滑上斜面體, ,在斜面體上上升的最大

12、高度為在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 h=0.3 m(hm(h小于斜面體的高度小于斜面體的高度).).已知小孩與滑已知小孩與滑板的總質(zhì)量為板的總質(zhì)量為m m1 1=30 kg,=30 kg,冰塊的質(zhì)量為冰塊的質(zhì)量為m m2 2=10 kg,=10 kg,小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng). .取重力加速度的大小取重力加速度的大小g=10 m/sg=10 m/s2 2. .(1)(1)求斜面體的質(zhì)量求斜面體的質(zhì)量; ;(2)(2)通過(guò)計(jì)算判斷通過(guò)計(jì)算判斷, ,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩冰塊與斜面體分離后能否追上小孩? ?審題突破審題突破答案答案: :(1)20 kg(1)

13、20 kg(2)(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析【預(yù)測(cè)練習(xí)預(yù)測(cè)練習(xí)2 2】 (2017(2017百校聯(lián)盟模擬百校聯(lián)盟模擬) )如圖所示如圖所示, ,平行板電容器的兩金屬極板平行板電容器的兩金屬極板傾斜放置傾斜放置,=37,=37, ,下極板的左邊緣下極板的左邊緣A A與上極板的右邊緣與上極板的右邊緣C C在同一水平線上在同一水平線上, ,板板長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng),L,緊靠緊靠C C點(diǎn)的光滑水平面上放置一帶有點(diǎn)的光滑水平面上放置一帶有 光滑圓弧的小車光滑圓弧的小車, ,圓弧最低點(diǎn)靜圓弧最低點(diǎn)靜置一質(zhì)量為置一質(zhì)量為m m的滑塊的滑塊. .一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m、帶電荷量為、帶電荷量為+q+q的小球從的小球從A A點(diǎn)由靜止

14、釋放點(diǎn)由靜止釋放, ,小小球沿水平直線運(yùn)動(dòng)球沿水平直線運(yùn)動(dòng), ,在在C C點(diǎn)與滑塊發(fā)生碰撞點(diǎn)與滑塊發(fā)生碰撞, ,碰撞時(shí)間極短碰撞時(shí)間極短, ,碰后兩者結(jié)合為一碰后兩者結(jié)合為一個(gè)整體個(gè)整體B(B(視為質(zhì)點(diǎn)視為質(zhì)點(diǎn)),B),B沿小車的圓弧上滑并恰好能到達(dá)圓弧的最高點(diǎn)沿小車的圓弧上滑并恰好能到達(dá)圓弧的最高點(diǎn)D,D,當(dāng)當(dāng)B B運(yùn)運(yùn)動(dòng)到動(dòng)到D D點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,快速撤走小車并加上正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)快速撤走小車并加上正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E E0 0和勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B B0 0, ,使整體使整體B B能能在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖樵诩埫鎯?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽 R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng). .重力加速度大小為

15、重力加速度大小為g,g,圓弧圓弧半徑為半徑為R= ,sin 37R= ,sin 37=0.6,cos 37=0.6,cos 37=0.8,=0.8,不考慮平行板的邊緣效應(yīng)不考慮平行板的邊緣效應(yīng). .14316L(1)(1)求兩極板間電壓求兩極板間電壓U;U;答案答案: :見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)(2)求小車的質(zhì)量求小車的質(zhì)量M M及所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小及所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E E0 0和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B B0 0. .答案答案: :見(jiàn)解析見(jiàn)解析熱點(diǎn)考向三力學(xué)三大觀點(diǎn)的應(yīng)用熱點(diǎn)考向三力學(xué)三大觀點(diǎn)的應(yīng)用【核心提煉核心提煉】1.1.動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)(1)(1)適用于涉及

16、加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題適用于涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題, ,特別是有勻變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)特別是有勻變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等情景動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等情景. .(2)(2)先分析物體的受力先分析物體的受力, ,進(jìn)而分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)而分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程, ,然后利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)然后利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解規(guī)律求解. .2.2.動(dòng)量觀點(diǎn)動(dòng)量觀點(diǎn)(1)(1)對(duì)于不涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題對(duì)于不涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題, ,特別對(duì)于打擊一類的問(wèn)題特別對(duì)于打擊一類的問(wèn)題, ,因時(shí)間因時(shí)間短且沖力隨時(shí)間變化短且沖力隨時(shí)間變化, ,應(yīng)用動(dòng)量定理求解應(yīng)用動(dòng)量定理求解, ,即即Ft=mv-mvFt

17、=mv-mv0 0. .(2)(2)對(duì)于碰撞、爆炸、反沖一類的問(wèn)題對(duì)于碰撞、爆炸、反沖一類的問(wèn)題, ,若只涉及初、末速度而不涉及力、時(shí)若只涉及初、末速度而不涉及力、時(shí)間間, ,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解. .3.3.能量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)(1)(1)對(duì)于不涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題對(duì)于不涉及加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題, ,無(wú)論是恒力做功還是變力做功無(wú)論是恒力做功還是變力做功, ,一般一般都利用動(dòng)能定理求解都利用動(dòng)能定理求解. .(2)(2)如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間問(wèn)題問(wèn)題, ,則采用機(jī)械

18、能守恒定律求解則采用機(jī)械能守恒定律求解. .(3)(3)對(duì)于相互作用的兩物體對(duì)于相互作用的兩物體, ,若明確兩物體相對(duì)滑動(dòng)的距離若明確兩物體相對(duì)滑動(dòng)的距離, ,應(yīng)考慮選用能量守應(yīng)考慮選用能量守恒定律求解恒定律求解. .【典例【典例3 3】 (2017 (2017天津卷天津卷,10),10)如圖所示如圖所示, ,物塊物塊A A和和B B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連細(xì)繩相連, ,跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè), ,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m mA A=2 =2 kg,mkg,mB B=1 =1 kg.kg.初始時(shí)初始時(shí)A A靜止于水平地面上靜止于水

19、平地面上,B,B懸于空中懸于空中. .現(xiàn)將現(xiàn)將B B豎直向上再舉高豎直向上再舉高h(yuǎn) h=1.8 =1.8 m(m(未觸未觸及滑輪及滑輪),),然后由靜止釋放然后由靜止釋放. .一段時(shí)間后細(xì)繩繃直一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,A,B,A,B以大小相等的速度一起以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,之后之后B B恰好可以和地面接觸恰好可以和地面接觸. .取取g g=10 m/s=10 m/s2 2, ,空氣阻力不計(jì)空氣阻力不計(jì). .求求: :(1)B(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;t;(2)A(2)A的最大速度的最大速度v v的大小的大小; ;(2)(2)設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間

20、設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B B速度大小為速度大小為v vB B, ,有有v vB B= =gtgt=6 =6 m/sm/s, ,細(xì)繩繃直瞬間細(xì)繩繃直瞬間, ,細(xì)繩細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于張力遠(yuǎn)大于A,BA,B的重力的重力,A,B,A,B相互作用相互作用, ,總動(dòng)量守恒總動(dòng)量守恒m mB Bv vB B=(=(m mA A+m+mB B)v)v繩子繃直瞬間繩子繃直瞬間,A,B,A,B系統(tǒng)獲得的速度系統(tǒng)獲得的速度v=2 v=2 m/sm/s之后之后A A做勻減速運(yùn)動(dòng)做勻減速運(yùn)動(dòng), ,所以細(xì)繩繃直瞬間的速度所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v v即為最大速度即為最大速度,A,A的最大速的最大速度為度為2 2 m/sm/s. .答

21、案答案: :(1)0.6 s(1)0.6 s(2)2 (2)2 m/sm/s(3)(3)初始時(shí)初始時(shí)B B離地面的高度離地面的高度H.H.答案答案: :(3)0.6 m(3)0.6 m【預(yù)測(cè)練習(xí)預(yù)測(cè)練習(xí)3 3】 如圖所示如圖所示, ,兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)內(nèi), ,兩導(dǎo)軌間的距離為兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),L,導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒abab和和cdcd, ,構(gòu)成矩形回路構(gòu)成矩形回路, ,兩兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m,m,電阻皆為電阻皆為R,R,回路中其余部分的電阻可不計(jì)回路中其余部分的電阻可不計(jì)

22、. .在整個(gè)導(dǎo)軌在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.B.設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行擦地滑行, ,開始時(shí)開始時(shí), ,棒棒cdcd靜止靜止, ,棒棒abab有指向棒有指向棒cdcd的初速度的初速度v v0 0, ,若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸中始終不接觸, ,求求: :(1)(1)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱Q Q最多是多少最多是多少? ?(2)(2)當(dāng)當(dāng)abab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊陌舻乃俣茸優(yōu)槌跛俣鹊?時(shí)時(shí), ,cdcd棒的加速度棒的加速度a a是多少是多少? ?34實(shí)戰(zhàn)實(shí)戰(zhàn)

23、 高考真題演練高考真題演練1.1. 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 (2017(2017全國(guó)全國(guó)卷卷,14),14)將質(zhì)量為將質(zhì)量為1.00 kg1.00 kg的模型火箭的模型火箭點(diǎn)火升空點(diǎn)火升空,50 g,50 g燃燒的燃?xì)庖源笮槿紵娜細(xì)庖源笮?00 600 m/sm/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出內(nèi)噴出. .在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g, ,火箭的動(dòng)量大小為火箭的動(dòng)量大小為( (噴出過(guò)程中重力和空氣阻噴出過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略力可忽略)()( ) )A.30 kgA.30 kg m/sm/s B.5.7 B.5.710102 2 kg

24、kg m/sm/sC.6.0C.6.010102 2 kg kg m/sm/s D.6.3 D.6.310102 2 kg kg m/sm/sA A解析解析: :火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒, ,點(diǎn)火升空前系統(tǒng)總動(dòng)量為零點(diǎn)火升空前系統(tǒng)總動(dòng)量為零, ,在燃?xì)庠谌細(xì)鈬姵龊蟮乃查g噴出后的瞬間, ,火箭的動(dòng)量大小等于燃?xì)獾膭?dòng)量大小火箭的動(dòng)量大小等于燃?xì)獾膭?dòng)量大小, ,所以火箭的動(dòng)量大小所以火箭的動(dòng)量大小p=p=mvmv=0.05=0.05600 600 kgkgm/sm/s=30 =30 kgkgm/sm/s, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確. .2.2. 動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理

25、的應(yīng)用 (2017(2017全國(guó)全國(guó)卷卷,20)(,20)(多選多選) )一質(zhì)量為一質(zhì)量為2 kg2 kg的物塊在合的物塊在合 外力外力F F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng).F.F隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的圖線如圖所示變化的圖線如圖所示, ,則則( ( ) )A.tA.t=1 s=1 s時(shí)物塊的速率為時(shí)物塊的速率為1 1 m/sm/sB.tB.t=2 s=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 4 kgkgm/sm/sC.tC.t=3 s=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 5 kgkgm/sm/sD.tD.t=4 s=4 s時(shí)物塊的速度為零時(shí)物塊的速度

26、為零ABAB3.3. 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 (2016(2016全國(guó)全國(guó)卷卷,35),35)如圖所示如圖所示, ,水平地面上有水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊兩個(gè)靜止的小物塊a a和和b,b,其連線與墻垂直其連線與墻垂直;a;a和和b b相距相距l(xiāng);bl;b與墻之間也相距與墻之間也相距l(xiāng);al;a的的質(zhì)量為質(zhì)量為m,bm,b的質(zhì)量為的質(zhì)量為 m,m,兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同, ,現(xiàn)使現(xiàn)使a a以初速度以初速度v v0 0向右滑動(dòng)向右滑動(dòng), ,此后此后a a與與b b發(fā)生彈性碰撞發(fā)生彈性碰撞, ,但但b b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞沒(méi)有與墻發(fā)

27、生碰撞, ,重力加速度大小重力加速度大小為為g,g,求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件. .344.4. 動(dòng)力學(xué)和動(dòng)量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和動(dòng)量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 (2017(2017天津卷天津卷,12),12)電磁軌道炮利用電流和電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度, ,其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器. .電電磁軌道炮示意如圖磁軌道炮示意如圖, ,圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,E,電容器的電容為電容器的電容為C.C.兩根固定于水兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距

28、為平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l,l,電阻不計(jì)電阻不計(jì). .炮彈可視為一質(zhì)量為炮彈可視為一質(zhì)量為m m、電阻、電阻為為R R的金屬棒的金屬棒MN,MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài), ,并與導(dǎo)軌良好接觸并與導(dǎo)軌良好接觸. .首先開首先開關(guān)關(guān)S S接接1,1,使電容器完全充電使電容器完全充電. .然后將然后將S S接至接至2,2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為應(yīng)強(qiáng)度大小為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)( (圖中未畫出圖中未畫出),MN),MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)開始向右加速運(yùn)動(dòng). .當(dāng)當(dāng)MNMN上的感應(yīng)上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間

29、的電壓相等時(shí)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí), ,回路中電流為零回路中電流為零,MN,MN達(dá)到最大速度達(dá)到最大速度, ,之之后離開導(dǎo)軌后離開導(dǎo)軌. .問(wèn)問(wèn): :(1)(1)磁場(chǎng)的方向磁場(chǎng)的方向; ;解析解析: :(1)(1)將將S S接接1 1時(shí)時(shí), ,電容器充電電容器充電, ,上極板帶正電上極板帶正電, ,下極板帶負(fù)電下極板帶負(fù)電; ;當(dāng)將當(dāng)將S S接接2 2時(shí)時(shí), ,電容器放電電容器放電, ,流經(jīng)流經(jīng)MNMN的電流由的電流由M M到到N,N,又知又知MNMN向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng), ,由左手定則可知磁場(chǎng)方由左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下向垂直于導(dǎo)軌平面向下. .答案答案: :(1)(1

30、)垂直于導(dǎo)軌平面向下垂直于導(dǎo)軌平面向下(2)MN(2)MN剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a a的大小的大小; ;(3)MN(3)MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q Q是多少是多少. .5.5. 力學(xué)三大觀點(diǎn)的應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)的應(yīng)用 (2016(2016全國(guó)全國(guó)卷卷,35),35)某游樂(lè)園入口旁有一噴泉某游樂(lè)園入口旁有一噴泉, ,噴出噴出的水柱將一質(zhì)量為的水柱將一質(zhì)量為M M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中. .為計(jì)算方便起見(jiàn)為計(jì)算方便起見(jiàn), ,假設(shè)水假設(shè)水柱從橫截面積為柱從橫截面積為S S的噴口持續(xù)以速度的噴口持續(xù)以速度v v0 0豎直向上噴出豎直向上噴出; ;玩具底部為平板玩具底部為平板( (面積略面積略大于大于S);S);水柱沖擊到玩具底板后水柱沖擊到玩具底板后, ,在豎直方向水的速度變?yōu)榱阍谪Q直方向水的速度變?yōu)榱? ,在水平方向朝在水平方向朝四周均勻散開四周均勻散開. .忽略空氣阻力忽略空氣阻力, ,已知水的密度為已知水的密度為,重力加速度大小為重力加速度大小為g.g.求求(1)(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量; ;答案答案: :(1)v(1)v0 0S S(2)(2)玩具在空中懸停時(shí)玩具在空中懸停時(shí), ,其底面相對(duì)于噴口的高度其底面相對(duì)于噴口的高度. .