难点突破:动量与能量

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高中化学动量与能量教案

高中化学动量与能量教案

高中化学动量与能量教案一、教学目标:1. 理解能量守恒定律和动量守恒定律的基本概念。

2. 掌握动量和能量在化学反应中的应用。

3. 能够运用动量和能量的计算方法解决相关问题。

二、教学重点和难点:1. 熟练掌握动能、势能和总机械能的计算方法。

2. 掌握动量的定义和计算方法。

3. 理解化学反应中动量和能量的转化过程。

三、教学内容:1. 能量守恒定律和动量守恒定律的概念解释。

2. 动能、势能和总机械能的计算方法。

3. 动量的定义和计算方法。

4. 化学反应中的动量和能量转化过程。

四、教学方法:1. 讲授相结合,注重理论与实践相结合。

2. 展示实验,引导学生观察、分析和总结。

3. 培养学生独立思考和解决问题的能力。

五、教学过程:1. 热身导入:通过实验展示动量和能量的转化过程,引发学生兴趣。

2. 理论讲解:传授能量守恒定律和动量守恒定律的概念,介绍动量和能量的计算方法。

3. 实验操作:让学生进行相关实验,观察和分析实验结果。

4. 计算练习:布置相关计算题,让学生运用所学知识解决问题。

5. 总结讨论:引导学生总结本节课所学内容,提出问题并讨论解决方法。

六、教学评价:1. 课堂表现:学生对动量和能量的转化过程是否理解透彻。

2. 计算能力:学生在计算动量和能量方面的掌握程度。

3. 实验能力:学生在实验中观察、分析和总结能力。

七、拓展延伸:1. 了解其他形式的能量转化过程。

2. 探索不同条件下动量和能量的变化规律。

3. 拓展到更高级的动量和能量问题的解决方法。

以上是本节课的教案范本,希望能对您的教学工作有所帮助。

祝教学顺利!。

专题三 动量和能量

专题三     动量和能量

高三专题三 动量和能量力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化。

一 理解与动量能量相关的概念:动量、冲量、动量定理、动量守恒定律功、动能、势能、机械能、动能定理、机械能守恒定率、功能原理、能量守恒定律 动量和能量复习的重要知识和结论 【机械能】1.求功的途径:①用定义求恒力功. ②用动能定理【从做功的效果】或能量守恒求功. ③由图象求功. ④用平均力求功【力与位移成线性关系】. ⑤由功率求功.2.功能关系--------功是能量转化的量度,功不是能,能也不是功. ①重力所做的功等于重力势能的减少量【数值上相等】 ②电场力所做的功等于电势能的减少量【数值上相等】③弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量【数值上相等】,E p 弹=k △X 2/2 ④分子力所做的功等于分子势能的减少量【数值上相等】 ⑤合外力所做的功等于动能的增加量【所有外力】 ⑥只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒⑦克服安培力所做的功等于感应电能的增加量【数值上相等】⑧除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加量【功能原理】⑨摩擦生热Q =f ·S 相对 =E 损【f 滑动摩擦力的大小,S 相对为相对路程或相对位移,E 损为系统损失的机械能,Q 为系统增加的内能】⑩静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热;作用力和反作用力做功之间无任何关系. 3.传送带以恒定速度匀速运行,小物体无初速放上,达到共同速度过程中,相对滑动距离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体的动能,即Q =mv 02/24.发动机的功率P=F 牵v ,当加速度a =0时,有最大速度v m =P/F 牵 【注意额定功率和实际功率】5.00≤α<900 做正功;900<α≤1800做负功;α=90o 不做功【力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功】.6.摩擦生热:Q = f ·S 相对 ;Q 常不等于功的大小动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功 W = µ mg S7.能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J ,1eV =1.60×10-19J.【动量】1.同一物体某时刻的动能和动量大小的关系: 2.碰撞的分类 :①弹性碰撞——动量守恒,动能无损失②完全非弹性碰撞—— 动量守恒,动能损失最大。

高中物理《动量与能量》知识点与学习方法

高中物理《动量与能量》知识点与学习方法

高中物理《动量与能量》知识点与学习方法动量与能量动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题。

分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图象,抽象出物理模型,选择合理的物理规律建立方程进行求解。

一、力学规律的选用原则1、如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律。

2、研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间问题)或动能定理(涉及位移问题)去解决。

3、若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用两个守恒定律去解决问题,但须注意研究的问题是否满足守恒条件。

4、在涉及相对位移问题时,则优先考虑能量守恒定律,即用系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,也即转变为系统内能的量。

5、在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,须注意到一般这些过程均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化,这种问题由于作用时间都极短,故动量守恒定律一般能派上大用场。

二、利用动量观点和能量观点解题应注意下列问题(1)动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可以写出分量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量式,绝无分量式。

(2)从研究对象上看动量定理既可研究单体,又可研究系统,但高中阶段一般用于单体,动能定理在高中阶段只能用于单体。

(3)动量守恒定律和能量守恒定律,是自然界最普遍的规律,它们研究的是物体系统,解题时必须注意动量守恒的条件和机械能守恒的条件,在应用这两个规律时,应当确定了研究对象及运动状态变化的过程后,根据问题的已知条件和要求解未知量,选择研究的两个状态列方程求解。

(4)中学阶段可用力的观点解决的问题,若用动量观点或能量观点求解,一般都要比用力的观点简便,而中学阶段涉及的曲线运动(加速度不恒定)、竖直面内的圆周运动、碰撞等,就中学只是而言,不可能单纯考虑用力的观点解决,必须考虑用动量观点和能量观点解决。

机械振动1、判断简谐振动的方法简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。

高三物理总复习“动量和能量”的重点难点解析

高三物理总复习“动量和能量”的重点难点解析

高三物理总复习“动量和能量”的重点难点解析2020年高三物理总复习:“动量和能量”的重点难点解析!-考点预测本专题涉及的内容是动力学内容的延续和深化.动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛.它们是自然界中最基本、最普遍、最重要的客观规律,也是高中物理的重点和难点、高考考查内容的重点.其命题形式一般是能量与动量综合起来考,如:2009年全国理综卷Ⅰ第21题、第25题,2008年全国理综卷Ⅰ的第24题“下摆拉动滑块碰撞问题”,全国理综卷Ⅱ的第23题“子弹射击木块问题”,重庆理综卷的第24题“碰撞后压缩弹簧问题”.但是,由于目前全国的课改形势以及在课程标准中的内容设置,在高考中出现的这类综合题的难点主要在于功能关系的应用上,而不是在于动量守恒定律的应用上.另外,从2009年各地的高考考卷中也可发现,除了能量与动量的综合题外,单独考查功能原理的试题在卷中出现的概率也较大.要点归纳一、基本的物理概念1.冲量与功的比较2.动量与动能的比较(4)动量和动能都是描述物体状态的量,都有相对性(相对所选择的参考系),都与物体的受力情况无关.动量的变化和动能的变化都是过程量,都是针对某段时间而言的.二、动量观点的基本物理规律3.动量守恒定律(1)动量守恒定律的研究对象是一个系统(含两个或两个以上相互作用的物体).(2)动量守恒定律的适用条件①标准条件:系统不受外力或系统所受外力之和为零.②近似条件:系统所受外力之和虽不为零,但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多),可以忽略不计.③分量条件:系统所受外力之和虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统总动量的分量保持不变.(3)使用动量守恒定律时应注意:①速度的瞬时性;②动量的矢量性;③时间的同一性.(4)应用动量守恒定律解决问题的基本思路和方法①分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体统称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的.②对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是作用于系统的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件,判断能否应用动量守恒定律.③明确所研究的相互作用过程,确定过程的始末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表达式.(注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系)④确定正方向,建立动量守恒方程求解.三、功和能1.中学物理中常见的能量3.中学物理中重要的功能关系能量与物体运动的状态相对应.在物体相互作用的过程中,物体的运动状态通常要发生变化,所以物体的能量变化一般要通过做功来实现,这就是常说的“功是能量转化的量度”的物理本质.那么,什么功对应着什么能量的转化呢?在高中物理中主要的功能关系有:4.运用能量观点分析、解决问题的基本思路(1)选定研究对象(单个物体或一个系统),弄清物理过程.(2)分析受力情况,看有什么力在做功,弄清系统内有多少种形式的能在参与转化.(3)仔细分析系统内各种能量的变化情况及变化的数量.四、弹性碰撞碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B相对于A的速度大小相等、方向相反;碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相对于B 的速度大小相等、方向相反.【结论1】对于一维弹性碰撞,若以其中某物体为参考系,则另一物体碰撞前后速度大小不变、方向相反(即以原速率弹回).联立以上各式可解得:【结论2】对于一维弹性碰撞,若两个物体的质量相等,则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度).若A的质量远大于B的质量,则有:【结论3】对于一维弹性碰撞,若其中某物体的质量远大于另一物体的质量,则质量大的物体碰撞前后速度保持不变.至于质量小的物体碰后速度如何,可结合结论1和结论2得出.在高考复习中,若能引导学生推导出以上二级结论并熟记,对提高学生的解题速度是大有帮助的.热点、重点、难点一、动量定理的应用问题动量定理的应用在高考中主要有以下题型:1.定性解释周围的一些现象;2.求打击、碰撞、落地过程中的平均冲力;3.计算流体问题中的冲力(或反冲力);4.根据安培力的冲量求电荷量.●例1如图2-1所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,瓶的底端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门,气体向外喷出,设喷口的面积为S,气体的密度为ρ,气体向外喷出的速度为v,则气体刚喷出时贮气瓶底端对竖直墙壁的作用力大小是动量定理对多个物体组成的系统也成立,而动能定理对于多个物体组成的系统不适用.★同类拓展1如图2-2所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为二、动能定理、机械能守恒定律的应用1.对于单个平动的物体:W总=ΔEk,W总指物体所受的所有外力做的总功.2.系统只有重力、弹力作为内力做功时,机械能守恒.(1)用细绳悬挂的物体绕细绳另一端做圆周运动时,细绳对物体不做功.(2)轻杆绕一端自由下摆,若轻杆上只固定一个物体,则轻杆对物体不做功;若轻杆上不同位置固定两个物体,则轻杆分别对两物体做功.(3)对于细绳连接的物体,若细绳存在突然绷紧的瞬间,则物体(系统)的机械能减少.3.单个可当做质点的物体机械能守恒时,既可用机械能守恒定律解题,也可用动能定理解题,两种方法等效.发生形变的物体和几个物体组成的系统机械能守恒时,一般用机械能守恒定律解题,不方便应用动能定理解题.动能定理是由牛顿第二定律导出的一个结论,对于单个物体受恒力作用的过程,以上两种方法都可以用来分析解答,但方法二的物理过程较复杂.例如涉及曲线运动或变力做功时,运用动能定理更为方便.★同类拓展2一匹马拉着质量为 60 kg 的雪橇,从静止开始用 80 s 的时间沿平直冰面跑完 1000 m.设在运动过程中雪橇受到的阻力保持不变,已知雪橇在开始运动的 8 s 时间内做匀加速直线运动,从第 8 s 末开始,马拉雪橇做功的功率保持不变,使雪橇继续做直线运动,最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动,速度大小为 15 m/s;开始运动的 8 s 内马拉雪橇的平均功率是 8 s 后功率的一半.求:整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率和雪橇在运动过程中所受阻力的大小.●例3如图2-3所示,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过两个轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段沿竖直方向.若在挂钩上挂一质量为m3的物体C,则B将刚好离地.若将C换成另一个质量为m1+m3的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B 刚离地时D的速度大小是多少?(已知重力加速度为g)含弹簧连接的物理情境题在近几年高考中出现的概率很高,而且多次考查以下原理:①弹簧的压缩量或伸长量相同时,弹性势能相等;②弹性势能的变化取决于弹簧的始末形变量,与过程无关三、碰撞问题1.在高中物理中涉及的许多碰撞过程(包括射击),即使在空中或粗糙的水平面上,往往由于作用时间短、内力远大于外力,系统的动量仍可看做守恒.2.两滑块在水平面上碰撞的过程遵循以下三个法则:①动量守恒;②机械能不增加;③碰后两物体的前后位置要符合实际情境.3.两物体发生完全非弹性碰撞时,机械能的损耗最大.●例4如图2-4所示,在光滑绝缘水平面上由左到右沿一条直线等间距的静止排着多个形状相同的带正电的绝缘小球,依次编号为1、2、3……每个小球所带的电荷量都相等且均为q =3.75×10-3 C,第一个小球的质量m=0.03 kg,从第二个小球起往下的小球的质量依次为前一个小球的3(1),小球均位于垂直于小球所在直线的匀强磁场里,已知该磁场的磁感应强度B=0.5 T.现给第一个小球一个水平速度v=8 m/s,使第一个小球向前运动并且与后面的小球发生弹性正碰.若碰撞过程中电荷不转移,则第几个小球被碰后可以脱离地面?(不计电荷之间的库仑力,取g=10 m/s2)四、高中物理常见的功能关系【解析】方法一:(1)因水池的面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化,木块刚好完全没入水中时,图2-7丙中原来处于划斜线区域的水被排开,结果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为m,其势能的改变量为(取容器底为零势能面):方法二:(1)水池的面积很大,可忽略因木块压入水中引起的水深变化.当木块浮在水面上时重力与浮力的大小相等;当木块刚没入水中时,浮力的大小等于重力的2倍,故所需的压力随下压位移的变化图象如图2-7戊所示.3.导体克服安培力做的功等于(切割磁感线引起的)电磁感应转化的电能.●例7如图2-8所示,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ 相距L,在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻,在两导轨间的矩形区域OO1O1′O′内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上,与磁场的上边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平,导轨的电阻不计).4.多次相互作用或含多个物体的系统的动量、功能问题。

动量难点突破

动量难点突破

动量难点突破难点1.变力冲量的计算⑴方向恒定的变力的冲量计算.如力F 的方向恒定,而大小随时间变化的情况如图所示,则该力在时间△t =t 2-t 1内的冲量大小在数值上就等于图中阴影部分的“面积”.⑵一般变力的冲量计算在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的.例1.如图2所示,质量为m 的小球自距弹簧上端高为h 处自由下落,从它接触弹簧到把弹簧压缩到最短的过程持续时间为t ,求从小球接触弹簧到把弹簧压缩到最短的过程中弹簧对小球的冲量.解析 设小球自由下落的时间为t ',则t '对小球下降的整个过程由动量定理得:mg (t '+t )-I F =0 可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=t g h m g I F 2 点评 压缩弹簧的过程,弹力是变化的,其冲量不能由I =F ·t 来计算,要利用动量定理来求.动量定理也常常用来求动量的变化.难点2.应用动量定理解题的基本方法和步骤①明确研究对象和研究过程.研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统.研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段.②进行受力分析.只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力.③规定正方向.④写出研究对象的初、末状态的动量和合外力的冲量.⑤根据动量定理列式求解.例2 质量为1Kg 的小球从高20m 处自由落到软垫上,反弹后最大高度为5.0m ,小球与软垫接触的时间为1.0s ,在接触时间内受到软垫弹力的冲量大小是( )A .0B .10N·sC .20N·sD .40N·s解析 对小球接触软垫的过程应用动量定理有:I N +I G =mv 2-mv 1设向上为正,得I N -mgt =mv 2-mv 1下落过程: v 12=2gh 1而上升过程为竖直上抛运动 h 2= v 22 /2g则 I N =mv 2-mv 1+mgt =1×10-1×(-20)+1×10×1 N·s =40N·s因此D 正确.点评:当选定正方向后,表达式I =Δp 和Ft = mv 2-mv 1中的I 、v 、F 和Δp 等矢量,凡是与规定正方向相同的取正值,与规定正方向相反的取负值.本题中I N +I G =mv 2-mv 1是矢量式,式中的“+”和“-”只是表示矢量的相加或相减,并不是表示矢量的正负.矢量的方向在表示矢量的字母里,例如我们规定向上为正后,v 2已经是负数,千万不要因为v 2是负数,就在v 2前面再加一个“-”把它写成“-v 2”.难点3.动量守恒条件的判定内力不改变系统的总动量,外力才能改变系统的总动量,在下列三种情况下,满足动量守恒定律的条件:m⑴系统不受外力或所受外力的矢量和为零.⑵系统所受外力远小于内力,如碰撞或爆炸瞬间,外力可以忽略不计.⑶系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零,或外力远小于内力,则该方向动量守恒. 例3 如图3所示,有光滑圆弧轨道的小车总质量为M ,静止在光滑水平面上,轨道足够长,下端水平,有一质量为m 的小球以水平初速度v 0滚上小车,求:⑴小球能上升到的最大高度h .⑵小球又滚回来喝M 分离时两者的速度.解析 ⑴小球上升到的最大高度时,两者速度相等,设为v ,小球上升过程中,由水平方向动量守恒得:mv 0=(M +m )v由机械能守恒得:12 mv 02=12(M +m )v 2+mgh 解得h = M v 02/2(M +m )g⑵设小球又滚回来喝M 分离时速度为v 1,车的速度为v 2,全过程系统水平方向动量守恒,机械能守恒,有mv 0= mv 1+M v 212 mv 02=12 mv 12+12Mv 22 可解得:小球速度v 1=(m -M )v 0/(M +m )小球速度v 2=2mv 0/(M +m )点评 当系统所受合外力不为零时,系统的动量不守恒,但在垂直合外力的方向上物体所受外力为零,所以系统的总动量在该方向上的分量是守恒的.解此类问题常面临的问题是:①对动量守恒条件理解不深刻,对系统水平方向动量守恒感到怀疑,无法列出守恒方程.②找不出相互作用的两物体位移之间的关系.难点4.弹簧类问题系统内有两个物体之间用轻质弹簧连在一起而相互作用,连接的弹簧或为原长,或已压缩而被锁定等.此类问题应注意:把相互作用的总过程划分为多个依次进行的子过程,分析确定哪些子过程机械能和动量是守恒的,哪些子过程不守恒.还要注意重要的物理条件:当弹簧最长或最短(或弹簧中弹性势能最大)时,弹簧两端的物体速度相等.例4 如图4所示,光滑的水平面上有m A =2kg ,m B = m C =1kg 的三个物体,用轻弹簧将A 与B 连接.在A 、C 两边用力使三个物体靠近,A 、B 间的弹簧被压缩,此过程外力做功72 J ,然后从静止开始释放,求:⑴当物体B 与C 分离时,B 对C 做的功有多少?⑵当弹簧再次恢复到原长时,A 、B 的速度各是多大?解析 ⑴当弹簧恢复原长时,B 与C 分离.设此时B 、C 的共同速度为v C ,A 的速度为v A 从释放到B 、C 分离的过程,动量守恒:0=m A v A -(m B +m c )v C 机械能守恒:E P =221A A v m +2)(21C C B v m m + 对C 由动能定理得W =221C C v m -0 以上各式联立可得W =18J ,v A =v C =6m/s .⑵ 取A 、B 系统为研究对象,从B 、C 分离再到弹簧恢复原长的过程,动量守恒:m A v A -m B v C = m A Av ' +m B B v ' 图4图3机械能守恒:221A A v m +221C B v m =21 m A 2A v '+21 m B 2B v ' 当弹簧恢复到原长时A 、B 的速度分别为:,A v '=B v '=6m/s 或Av '=-2m/s , B v '=10m/s . 点评 对于弹簧类问题,关键是分清相互作用的各个子过程及其特征,另还应注意画出过程示意图,特别要注意分析特殊的状态(如弹簧刚恢复原长时或弹簧被压缩具有最大弹性势能时).难点5.动量与能量的综合问题动量和能量的综合问题通常是以碰撞、反冲、物块相互作用等为命题情境,物理过程比较复杂,题目条件具有隐蔽性,需要我们通过过程分析,把整个过程分解为几个阶段或合理选取、巧妙变换研究对象来加以解决.例5 如图5所示,质量为M 的小车A 右端固定一根轻弹簧,车静止在光滑水平面上,一质量为m 的小物块B 从左端以速度v 0冲上小车并压缩弹簧,然后又被弹回,回到车左端时刚好与车保持相对静止.求整个过程中弹簧的最大弹性势能E P 和B 相对于车向右运动过程中系统摩擦生热Q 各是多少?解析 全过程系统动量守恒,小物块向右滑动至弹簧被压缩到最大程度的过程:小车和物块组成的系统,动量守恒:mv 0=(m +M )v同时物块减少的动能除转化为弹簧的弹性势能和小车的动能外,还有一部分因克服摩擦力做功而转化为内能,即热量Q 1.根据能量守恒定律有:12 mv 02=12(M +m )v 2+E p +Q 1 物块再回到车左端的过程,设共同速度为v 1,产生热量为Q 2,同理由动量守恒定律和能量守恒定律可得:(m +M )v =(m +M )v 1;12 (M +m )v 2+Ep =12(M +m )v 12 + Q 2 又物块的往返过程因相对位移相同,所以产生的热量相等.故Q 2=E P =ΔE K /2则E p = Mmv 02/4(M +m ),Q = Q 1+ Q 2= Mmv 02/2(M +m )点评 解决本题的关键是把整个物理过程合理划分为两个阶段,即:向右滑动至弹簧被压缩到最大程度;再返回到小车的左端.本题还可以选取全过程对系统根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程,与上面两个阶段中的一个所列方程联立,也可以求解.图5。

动量与能量

动量与能量

动量与能量动量与能量问题是历来高考中的重点、难点和热点。

由于这类试题能够很好的将高中物理学习的运动学、力学甚至后面的电磁学联系起来,综合评价考生各种能力,具有很好的区分度,因此涉及这部分知识的高考题年年有、题型全、分量重,而且往往以大题的形式出现,常成为众多考生头疼的事情。

这方面的问题题型较多,要想全部归纳总结出来有很大的困难,前面的一些专题所提到的动量守恒定律的几个模型也应归入动量与能量相结合的问题。

那么对于这么多纷繁复杂,形式多样的题目,我们怎样去解决呢?掌握解决此类题的总体思路,我们就能够触类旁通,解决这一类问题时思路就会明确的多。

下面我们就来看看具体的解决此类题的思路。

大思路解决动量和能量的综合问题,应建立清晰的物理情景,抽象出物理模型,选择合适的物理规律,建立方程才能进行求解。

其中前面两步我们在动量守恒定律的经典模型中有详细的介绍,而较为关键的一步则是选择合适的物理规律。

这些规律主要就是我们学过的动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律,关键是看怎么选取。

在处理较复杂的动力学问题时,按照下面两点来处理往往比较好:1、对单个物体而言,宜用两个定理。

涉及时间优先考虑动量定理,与物体对地位移有关一般使用动能定理。

2、对多个物体发生相互作用,则优先考虑使用两个守恒定律。

如果系统所受合外力为零,宜使用动量守恒定律,求解相对距离时则应更多的考虑使用能量守恒定律。

对于复杂的过程,将其按时间分为几段,分段考虑,选择合适的规律来处理,问题就会迎刃而解。

下面我们来看看具体的该怎么做。

经典体验(1)如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两木块,已知m A=5kg,m B=15kg,且B Array足够长。

当物体A受F=20N的水平恒力作用时,从静止开始相对地前进S=0.5m时,物体A的速度可能的取值范围是多少?体验思路:由题目条件可以看出,由于有合外力作用,我们可以先不考虑系统的动量守恒和机械能守恒。

同样,由于题目中没有出现与时间相关的量,故对动量定理的考虑也可以放在次位。

高中物理动量和能量问题解题技巧总结

高中物理动量和能量问题解题技巧总结

高中物理动量和能量问题解题技巧总结在高中物理学习中,动量和能量问题是我们经常遇到的一类题型。

解决这类问题需要我们掌握一些解题技巧和方法。

本文将总结一些高中物理动量和能量问题的解题技巧,帮助学生和家长更好地应对这类题目。

一、动量问题解题技巧1. 掌握动量守恒定律:在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。

这一定律是解决动量问题的基础,我们在解题时要根据题目中给出的条件判断是否可以应用动量守恒定律。

例如,有一题如下:小明用一定质量的弹球A和另一质量相同的弹球B进行弹球实验,当弹球A以速度v向弹球B发射,两球发生碰撞后,弹球B以速度2v向后弹射。

求弹球A的速度。

解析:根据题目中给出的条件,我们可以知道碰撞前后系统的总动量保持不变。

设弹球A的速度为v',根据动量守恒定律可得:mv = m(2v) + mv'化简得:v' = -v2. 利用动量变化率求解:有些题目中给出的是物体的动量变化率,我们可以利用这一信息求解。

例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F作用下,速度从v1变为v2,求力F的大小。

解析:根据动量变化率的定义,动量变化率等于力的大小乘以时间。

设动量变化率为Δp,时间为Δt,根据定义可得:Δp = FΔt化简得:F = Δp/Δt二、能量问题解题技巧1. 利用能量守恒定律:在没有能量损失的情况下,系统的总能量保持不变。

我们可以根据能量守恒定律解决能量问题。

例如,有一题如下:一个质量为m的物体从高为h的位置自由下落,求它达到地面时的速度。

解析:根据能量守恒定律,物体的势能转化为动能,我们可以利用这一关系求解。

设物体达到地面时的速度为v,根据能量守恒定律可得:mgh = 1/2 mv^2化简得:v = √(2gh)2. 利用功的定义求解:有些题目中给出的是力和物体位移的关系,我们可以利用功的定义求解。

例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F的作用下,沿着水平方向从位置A移动到位置B,求物体所受的总功。

动量和能量的综合问题-高考物理复习

动量和能量的综合问题-高考物理复习

(2)小物块第一次返回到B点时速度v的大小; 答案 8 m/s
当小物块第一次回到B点时,设车和子弹的速度为v3,取水平向右为 正方向,由水平方向动量守恒有(m0+M)v1=(m0+M)v3+mv 由能量守恒定律有 12(m0+M)v12=12(m0+M)v32+12mv2 联立解得v3=2 m/s,v=8 m/s, 即小物块第一次返回到B点时速度大小为v=8 m/s.
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(2)从C球由静止释放到第一次摆到最低点的过程中,B
移动的距离;
答案
l 3
对A、B、C组成的系统,由人船模型规律可得mxC=2mxAB, xC+xAB=l 联立解得从 C 球由静止释放到第一次摆到最低点的过程中,B 移动 的距离为 xAB=3l .
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(3)C球向左摆动的最高点距O点的竖直高度.

设在M点轨道对物块的压力大小为FN,
则 FN+mg=mvRM2

由⑩⑪解得FN=(1- 2 )mg<0,假设不成立,即物块B不能到达M点.
(3)物块A由静止释放的高度h. 答案 1.8 m
物块A、B的碰撞为弹性正碰且质量相等,
碰撞后速度交换,则vA=v0=6 m/s ⑫
设物块A释放的高度为h,对下落过程,根
(3)求平板A在桌面上滑行的距离.
答案
3 8m
A、B碰撞后,A向左做匀减速直线运动,B向左做匀加速直线运动,
则对B有μmBg=mBaB 对A有μmBg+μ(mB+mA)g=mAaA 解得aA=6 m/s2,aB=2 m/s2 设经过时间t,两者共速,则有v=aBt=vA-aAt 解得 v=12 m/s,t=14 s 此过程中A向左运动距离 x1=vA+2 vt=2+2 12×14 m=156 m
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