高中物理动量和能量问题解题技巧总结
高中物理解题高手:专题13动量守恒和能量守恒

高中物理解题高手:专题13动量守恒和能量守恒动量守恒和能量守恒[重点难点提示]动量和能量是高考中的必考知识点,考查题型多样,考查角度多变,大部分试题都与牛顿定律、曲线运动、电磁学知识相互联系,综合出题。
其中所涉及的物理情境往往比较复杂,对学生的分析综合能力,推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力要求均高,常常需要将动量知识和机械能知识结合起来考虑。
有的物理情景设置新颖,有的贴近于学生的生活实际,特别是多次出现动量守恒和能量守恒相结合的综合计算题。
在复习中要注意定律的适用条件,掌握几种常见的物理模型。
一、解题的基本思路:解题时要善于分析物理情境,需对物体或系统的运动过程进行详细分析,挖掘隐含条件,寻找临界点,画出情景图,分段研究其受力情况和运动情况,综合使用相关规律解题。
⑴由文字到情境即是审题,运用D图象语言‖分析物体的受力情况和运动情况,画出受力分析图和运动情境图,将文字叙述的问题在头脑中形象化。
画图,是一种能力,又是一种习惯,能力的获得,习惯的养成依靠平时的训练。
⑵分析物理情境的特点,包括受力特点和运动特点,判断物体运动模型,回忆相应的物理规律。
⑶决策:用规律把题目所要求的目标与已知条件关联起来,选择最佳解题方法解决物理问题。
二、基本的解题方法:阅读文字、分析情境、建立模型、寻找规律、解立方程、求解验证⑴分步法(又叫拆解法或程序法):在高考计算题中,所研究的物理过程往往比较复杂,要将复杂的物理过程分解为几步简单的过程,分析其符合什么样的物理规律再分别列式求解。
这样将一个复杂的问题分解为二三个简单的问题去解决,就化解了题目的难度。
⑵全程法(又叫综合法):所研究的对象运动细节复杂,但从整个过程去分析考虑问题,选用适合整个过程的物理规律,如两大守恒定律或两大定理或功能关系,就可以很方便的解决问题。
⑶等效法(又叫类比法):所给的物理情境比较新颖,但可以把它和熟悉的物理模型进行类比,把它等效成我们熟知的情境,方便的解决问题。
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。
高考物理动量定理知识点剖析

高考物理动量定理知识点剖析在高考物理中,动量定理是一个至关重要的知识点。
理解和掌握动量定理,对于解决物理问题、提升物理成绩具有关键作用。
接下来,让我们深入剖析这一重要的知识点。
一、动量定理的基本概念动量,用符号“p”表示,其定义为物体的质量“m”与速度“v”的乘积,即 p = mv 。
动量是一个矢量,其方向与速度的方向相同。
而动量定理则表述为:合外力的冲量等于物体动量的增量。
用公式表示就是:I =Δp ,其中 I 表示合外力的冲量,Δp 表示动量的变化量。
冲量的定义是力与作用时间的乘积,用符号“I”表示。
如果力是恒力,冲量可以直接用力乘以作用时间计算;如果力是变力,则需要用积分的方法来计算冲量。
二、动量定理的推导我们从牛顿第二定律 F = ma 开始推导。
加速度 a =(v u)/ t ,其中 u 是初速度,v 是末速度。
将 a 代入 F = ma 中,得到 F = m(v u)/ t 。
两边同时乘以 t ,得到 Ft = mv mu 。
左边的 Ft 就是合外力的冲量 I ,右边的 mv mu 就是动量的变化量Δp 。
于是,我们就得到了动量定理的表达式 I =Δp 。
三、动量定理的应用1、解释生活中的现象比如,在体育运动中,为什么跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上?这是因为运动员从高处落下,接触海绵垫时速度较大,动量较大。
海绵垫可以延长运动员与垫子的作用时间,根据动量定理,冲量一定时,作用时间越长,作用力越小。
这样可以减少运动员受到的冲击力,保护运动员免受伤害。
再比如,为什么轮船靠岸时,码头上常常会放置一些废旧轮胎?轮船靠岸时速度较大,动量较大。
废旧轮胎可以延长轮船与码头的碰撞时间,从而减小轮船受到的冲击力,保护轮船和码头。
2、解决物理问题(1)已知力和作用时间求动量的变化例如,一个质量为 2kg 的物体,受到一个恒力作用 5s,力的大小为10N,且方向与物体的初速度方向相同。
物体的初速度为 2m/s ,求物体的末动量。
高考物理动量定理知识点与难点解析

高考物理动量定理知识点与难点解析在高考物理中,动量定理是一个重要的知识点,也是学生们在学习和解题过程中常常遇到困难的部分。
本文将对动量定理的知识点进行详细梳理,并对其中的难点进行深入解析,帮助同学们更好地理解和掌握这一重要内容。
一、动量定理的基本概念动量,用符号 p 表示,其定义为物体的质量 m 与速度 v 的乘积,即p = mv 。
动量是一个矢量,其方向与速度的方向相同。
动量定理的表述为:合外力的冲量等于物体动量的增量。
用公式表达即为:I =Δp ,其中 I 表示合外力的冲量,Δp 表示动量的增量。
冲量,用符号 I 表示,其定义为力 F 与作用时间 t 的乘积,即 I =Ft 。
冲量也是矢量,其方向与力的方向相同。
二、动量定理的推导我们从牛顿第二定律 F = ma 开始推导。
加速度 a 的定义为速度的变化率,即 a =Δv / t ,将其代入牛顿第二定律可得:F =m(Δv / t) 。
两边同时乘以作用时间 t ,得到:Ft =mΔv 。
因为动量 p = mv ,所以Δp =mΔv ,从而得到 Ft =Δp ,即 I =Δp ,这就是动量定理。
三、动量定理的应用1、解释生活中的现象例如,为什么在接球时手臂要顺势回缩?当球撞击手臂时,手臂回缩可以延长球与手臂的作用时间,根据动量定理,在冲量一定的情况下,作用时间越长,作用力就越小,从而减轻手臂受到的冲击力,保护手臂。
2、解决碰撞问题在碰撞过程中,由于相互作用时间很短,往往可以忽略外力的作用,此时可以应用动量定理来分析碰撞前后物体动量的变化。
3、计算变力的冲量如果力是随时间变化的,无法直接用 I = Ft 计算冲量,但可以通过动量的变化来间接计算冲量。
四、动量定理的难点解析1、理解冲量的概念冲量是力在时间上的积累,是一个过程量。
学生容易将冲量与力的大小混淆,或者忽略冲量的方向。
例如,一个力在一段时间内方向发生了变化,计算冲量时要考虑力的方向的变化,不能简单地用力的大小乘以时间。
高中物理力学问题中的动量和动量守恒的计算方法

高中物理力学问题中的动量和动量守恒的计算方法动量和动量守恒是高中物理力学中非常重要的概念,它们在解决各种力学问题时起着关键作用。
本文将重点介绍动量和动量守恒的计算方法,并通过具体题目的分析和解答,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、动量的计算方法动量是物体运动状态的量度,通常用符号p表示。
在一维情况下,动量的计算方法为p = mv,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
在二维或三维情况下,动量的计算方法为p = mv,其中m为物体的质量,v为物体的速度矢量。
例如,假设有一辆质量为1000 kg的汽车以20 m/s的速度向东行驶,则汽车的动量为p = 1000 kg × 20 m/s = 20000 kg·m/s。
这个例子中,我们通过将质量和速度相乘来计算汽车的动量。
二、动量守恒的计算方法动量守恒是指在一个封闭系统内,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
动量守恒在解决碰撞问题时特别有用。
在碰撞问题中,我们可以利用动量守恒定律来求解未知的物体速度或质量。
根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变。
考虑以下例题:一个质量为2 kg的小球以10 m/s的速度向右运动,在碰撞后与一个质量为3 kg的小球发生完全弹性碰撞。
求碰撞后两个小球的速度。
解题思路如下:设第一个小球碰撞前的速度为v1,第二个小球碰撞前的速度为v2。
根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变。
碰撞前的总动量为(2 kg × 10 m/s)+(3 kg × 0 m/s)= 20 kg·m/s。
碰撞后的总动量为(2 kg × v1)+(3 kg × v2)。
根据动量守恒定律,可得到方程2 kg × 10 m/s = 2 kg × v1 + 3 kg × v2。
解方程可得v1 = 20 - 3v2。
由于碰撞是完全弹性碰撞,根据动量守恒定律,还可以得到能量守恒的条件。
专题07动量和能量的综合应用

专题07动量和能量的综合应用知识梳理考点一 动量与动量定理应用动量定理解题的一般步骤及注意事项线如图所示,则( )A .t=1 s 时物块的速率为1 m/sB .t=2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/sC .t=3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/sD .t=4 s 时物块的速度为零【答案】AB【解析】由动量定理可得:Ft=mv ,解得m Ft v = ,t=1 s 时物块的速率为s m m Ft v /212⨯===1 m/s ,故A 正确;在Ft 图中面积表示冲量,所以,t=2 s 时物块的动量大小P=Ft=2×2=4kg.m/s ,t=3 s 时物块的动量大小为P /=(2×21×1)kgm/s=3 kg·m/s ,t=4 s 时物块的动量大小为P //=(2×21×2)kgm/s=2 kg·m/s ,所以t=4 s 时物块的速度为1m/s ,故B正确 ,C 、D 错误 考点二 动量守恒定律一、应用动量守恒定律的解题步骤二、几种常见情境的规律碰撞(一维)动量守恒动能不增加即p122m1+p222m2≥p1′22m1+p2′22m2速度要合理①若两物体同向运动,则碰前应有v后>v前;碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前′≥v后′。
②若两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
爆炸动量守恒:爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力动能增加:有其他形式的能量(如化学能)转化为动能位置不变:爆炸的时间极短,物体产生的位移很小,一般可忽略不计反冲动量守恒:系统不受外力或内力远大于外力机械能增加:有其他形式的能转化为机械能人船模型两个物体动量守恒:系统所受合外力为零质量与位移关系:m1x1=m2x2(m1、m2为相互作用的物体质量,x1、x2为其位移大小)例一(多选)(2021·甘肃天水期末)如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短。
高三物理知识点整理之动量知识点大全

《高三物理知识点整理之动量知识点大全》高中物理的学习中,动量是一个重要的知识点,它贯穿于力学的各个方面,对于理解物体的运动和相互作用有着至关重要的作用。
在高三的复习阶段,系统地整理动量知识点,有助于同学们更好地掌握这一关键内容,为高考取得优异成绩打下坚实的基础。
一、动量的定义动量是物体的质量和速度的乘积,用符号 p 表示,即 p = mv。
其中,m 是物体的质量,v 是物体的速度。
动量是矢量,它的方向与速度的方向相同。
1. 动量的单位在国际单位制中,动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
2. 动量的特性(1)瞬时性:动量是描述物体在某一时刻运动状态的物理量,不同时刻物体的动量可能不同。
(2)相对性:动量的大小和方向与参考系的选择有关。
在不同的参考系中,同一物体的速度不同,所以动量也不同。
二、冲量的定义冲量是力和时间的乘积,用符号 I 表示,即 I = Ft。
冲量也是矢量,它的方向与力的方向相同。
1. 冲量的单位在国际单位制中,冲量的单位是牛顿·秒(N·s)。
2. 冲量的特性(1)过程量:冲量是描述力在一段时间内作用效果的物理量,它与力的作用时间有关。
(2)矢量性:冲量的方向由力的方向决定。
如果力的方向不变,冲量的方向与力的方向相同;如果力的方向变化,冲量的方向可以通过矢量合成来确定。
三、动量定理1. 内容物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,即I = Δp。
2. 表达式Ft = mv₂ - mv₁,其中 F 是物体所受的合外力,t 是力的作用时间,mv₂是物体的末动量,mv₁是物体的初动量。
3. 理解(1)动量定理表明了力对时间的积累效应,即冲量是使物体动量发生变化的原因。
(2)动量定理是矢量式,在应用时要注意各物理量的方向。
如果物体在一条直线上运动,可以规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
四、动量守恒定律1. 内容如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变。
高中物理动量定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理动量定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N 【解析】(1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即2202v v aL -=可解得:221002v v L m a-==(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:2Cv N mg m R-= 从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =-解得;3900N N =故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=︒,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。
在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为10.5T B =,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为20.5T B =。
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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' = -v
2. 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。
解析:根据功的定义,功等于力乘以位移的大小和方向的乘积。
设物体从A点到B点的位移为s,根据定义可得:
W = Fs
综上所述,解决高中物理动量和能量问题需要我们掌握一些解题技巧和方法。
在解题时,我们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或能量守恒定律,利用动量变化率或功的定义求解。
通过多做题目,加深对这些解题技巧的
理解和掌握,我们可以更好地解决动量和能量问题,提高物理学习的效果。
希望本文的总结对学生和家长有所帮助。