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1、廊坊2013年高考押題猜想 動(dòng)量和能量 一、大綱解讀 二、重點(diǎn)剖析 1．獨(dú)立理清兩條線：一是力的時(shí)間積累——沖量——?jiǎng)恿慷ɡ怼獎(jiǎng)恿渴睾?；二是力的空間移位積累——功——?jiǎng)幽芏ɡ怼獧C(jī)械能守恒——能的轉(zhuǎn)化與守恒．把握這兩條主線的結(jié)合部：系統(tǒng)。即兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成相互作用的物體系統(tǒng)。動(dòng)量和能量的綜合問(wèn)題通常是以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象的，這是因?yàn)閯?dòng)量守恒定律只對(duì)相互作用的系統(tǒng)才具有意義。 2．解題時(shí)要抓特征扣條件，認(rèn)真分析研究對(duì)象的過(guò)程特征，若只有重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力做功就看是否要應(yīng)用機(jī)械能守恒定律；若涉及其他力做功，要考慮能否應(yīng)用動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化關(guān)系建立方程；若過(guò)程滿足合外力為零，

2、或者內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，判斷是否要應(yīng)用動(dòng)量守恒；若合外力不為零，或沖量涉及瞬時(shí)作用狀態(tài)，則應(yīng)該考慮應(yīng)用動(dòng)量定理還是牛頓定律． 3．應(yīng)注意分析過(guò)程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的碰撞、爆炸等相互作用，它是不同物理過(guò)程的交匯點(diǎn)，也是物理量的聯(lián)系點(diǎn)，一般涉及能量變化過(guò)程，例如碰撞中動(dòng)能可能不變，也可能有動(dòng)能損失，而爆炸時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能會(huì)增加． 三、考點(diǎn)透視 例1 A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，A球動(dòng)量為pA=5kg·m/s，B球動(dòng)量為pB=7kg·m/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動(dòng)量可能是：（ ） A．pA=6kg·m/s、pB=6kg·m/s 　　　　B．pA=3kg·

3、m/s、pB=9kg·m/s C．pA=-2kg·m/s、pB=14kg·m/s　　　 D．pA=5kg·m/s、pB=17kg·m/s 點(diǎn)撥：判斷的優(yōu)先順序?yàn)椋簞?dòng)量守恒→速度情景→動(dòng)能關(guān)系，動(dòng)量守恒最容易判斷，其次是速度情景，動(dòng)能關(guān)系要通過(guò)計(jì)算才能作結(jié)論，簡(jiǎn)捷方法是先比較質(zhì)量關(guān)系，再比較動(dòng)量的平方，如果兩物體質(zhì)量相等，則可直接比較碰撞前后動(dòng)量的平方和。 考點(diǎn)2、爆炸和反沖　 ⑴爆炸時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒； ⑵由于有其它形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能（機(jī)械能），系統(tǒng)動(dòng)能增大。 答案：BD 點(diǎn)撥：注意提取有效解題信息，把握關(guān)鍵字句，如“置于箭首的衛(wèi)星”、“星箭分離后瞬間火箭仍沿原方向飛

4、行”等，結(jié)合爆炸特點(diǎn)和物理情景判斷解題。 考點(diǎn)3、兩個(gè)定理的結(jié)合 例3：如圖所示，質(zhì)量m1為4kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.24，木板右端放著質(zhì)量m2為1.0kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài).木板突然受到水平向右的的瞬時(shí)沖量I作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的動(dòng)能為8.0J，小物塊的動(dòng)能為0.50J，重力加速度取10m/s2,求： （1）瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度V0. （2）木板的長(zhǎng)度L 點(diǎn)撥：涉及動(dòng)量定理和動(dòng)能定理綜合應(yīng)用的問(wèn)題時(shí)，要注意分別從合力對(duì)時(shí)間、合力對(duì)位移的累積作用效果兩個(gè)方面分析物體動(dòng)量和動(dòng)能的變化，同時(shí)應(yīng)注意動(dòng)量

5、和動(dòng)能兩個(gè)量之間的關(guān)系. 考點(diǎn)4、碰撞與圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)合 例4、有兩個(gè)完全相同的小滑塊A和B，A沿光滑水平面以速度v0與靜止在平面邊緣O點(diǎn)的B發(fā)生正碰，碰撞中無(wú)機(jī)械能損失。碰后B運(yùn)動(dòng)的軌跡為OD曲線，如圖所示。（1）已知滑塊質(zhì)量為m,碰撞時(shí)間為，求碰撞過(guò)程中A對(duì)B平均沖力的大小。（2）為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無(wú)初速下滑的運(yùn)動(dòng)，特制做一個(gè)與B平拋軌道完全相同的光滑軌道，并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置，讓A沿該軌道無(wú)初速下滑（經(jīng)分析，A下滑過(guò)程中不會(huì)脫離軌道）。 a.分析A沿軌道下滑到任意一點(diǎn)的動(dòng)量pA與B平拋經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的動(dòng)量pB的大小關(guān)系; b.在OD曲線上有一

6、M點(diǎn)，O和M兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°。求A通過(guò)M點(diǎn)時(shí)的水平分速度和豎直分速度。 因?yàn)锳、B的運(yùn)動(dòng)軌跡均為OD曲線，故在任意一點(diǎn)，兩者速度方向相同。設(shè)B水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vB；A水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vA,則: B做平拋運(yùn)動(dòng)，故 對(duì)A由機(jī)械能守恒得vA= 由由以上三式得 將代入得：[ 點(diǎn)撥：碰撞過(guò)程中的動(dòng)量與能量關(guān)系，碰撞后與平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相結(jié)合是近幾年高考的熱點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。 反思：子彈打木塊模型是一個(gè)典型的物

7、理模型，系統(tǒng)通過(guò)一對(duì)內(nèi)力做負(fù)功，把“子彈”的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，是高考的熱點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)要重視。 例2、如圖5-5所示，質(zhì)量為的天車靜止在光滑軌道上，下面用長(zhǎng)為的細(xì)線懸掛著質(zhì)量為的沙箱，一顆質(zhì)量為的子彈，以的水平速度射入沙箱，并留在其中，在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：沙箱上升的最大高度。 熱點(diǎn)2、人船模型　 例3、如圖5-6所示浮動(dòng)起重機(jī)從岸上吊起m=2t的重物。開(kāi)始時(shí)浮吊起重桿OA與豎直方向成60°角，當(dāng)轉(zhuǎn)至桿與豎直方向成30°角時(shí)，求起重機(jī)的水平方向的位移。設(shè)浮吊質(zhì)量為20t，起重桿長(zhǎng)l=8m，水的阻力與桿重均不計(jì)。 解析：浮吊與重物組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，動(dòng)量守恒且初總動(dòng)量

8、為零，為一人船模型，則： 解得x=0.266m，即起重機(jī)的水平向左的位移為0.266m。 熱點(diǎn)3“帶彈簧的木板與滑塊”模型 例4、如圖5-7所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的檔板相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰好位于滑道的末端O點(diǎn)。A與B碰撞時(shí)間極短，碰撞后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧。已知在OM段A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求 ?。?）物塊A在檔板B碰撞瞬間的速度v的大?。? ?。?）彈簧最大壓縮時(shí)為

9、d時(shí)的彈性勢(shì)能EP（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）。 反思： “帶彈簧的木板與滑塊”模型，分為三個(gè)過(guò)程：A物體下滑過(guò)程，遵循機(jī)械能守恒或動(dòng)能定理求解；A物體碰撞B物體過(guò)程，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵循動(dòng)量守恒定律；A、B整體壓縮彈簧的過(guò)程，又遵循能量守恒定律（摩擦力做功，機(jī)械能不守恒），分清物理過(guò)程，正確應(yīng)用物理規(guī)律建立方程，是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵。 五、能力突破 即m1≥m2，這與已知條件中m1＜m2不符。可見(jiàn)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。 反思：“假設(shè)法”是科學(xué)探索常用的方法之一，其特點(diǎn)是：先對(duì)某個(gè)結(jié)論提出可能的假設(shè)，再利用已知的規(guī)律知識(shí)對(duì)該假設(shè)進(jìn)行剖析，其

10、結(jié)論若符合題意的要求，則原假設(shè)成立。 剛結(jié)束時(shí)相同；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，小球A、B在第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)的速度分別與第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)相同 反思：（1）碰撞中無(wú)能量損失意味著整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒。（2）求軌道壓力肯定要用到牛頓第二定律。（3）在做這種題目時(shí)需要先確定研究的是哪個(gè)過(guò)程，那個(gè)狀態(tài)。 代入數(shù)據(jù)得 反思：合理選擇不同階段的研究對(duì)象，準(zhǔn)確分析碰撞前后各研究對(duì)象的受力情況及各力的做功情況，應(yīng)用功能原理將碰撞前后的速度與已知條件聯(lián)系，再結(jié)合碰撞過(guò)程的動(dòng)量與能量關(guān)系，是解答本題的關(guān)鍵。 （1）由于線框勻速進(jìn)入磁

11、場(chǎng)，則合力為零，有，解得 （2）設(shè)線框離開(kāi)磁場(chǎng)能上升的高度為h,則從剛離開(kāi)磁場(chǎng)到剛落回磁場(chǎng)的過(guò)程中　 六、規(guī)律整合 計(jì)算結(jié)果如果是正的，說(shuō)明該量的方向和正方向相同；如果是負(fù)的，則說(shuō)明和選定的正方向相反。 七、高考預(yù)測(cè) 動(dòng)量和能量綜合問(wèn)題涉及的內(nèi)容是力和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的延伸，是動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的繼續(xù)和深化，又由于動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用的基本規(guī)律，故本專題是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是高考考查的熱點(diǎn)之一。要求考生在復(fù)習(xí)備考中對(duì)本專題內(nèi)容要特別關(guān)注，加強(qiáng)對(duì)概念、規(guī)律的理解和掌握，培養(yǎng)和提高綜合應(yīng)用動(dòng)量與能量的觀點(diǎn)處理問(wèn)題的能力?？v觀近幾年高考，動(dòng)量、能量知識(shí)年年必考，并常以壓

12、軸題的形式出現(xiàn)，預(yù)測(cè)也是2010年高考的熱點(diǎn)和命題點(diǎn)。 ２．美國(guó)著名的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員羅迪克的發(fā)球速度時(shí)速最快可達(dá)60m/s，這也是最新的網(wǎng)球發(fā)球時(shí)速的世界記錄，可以看作羅迪克發(fā)球時(shí)使質(zhì)量約為60g的網(wǎng)球從靜止開(kāi)始經(jīng)0.02s后速度增加到60m/s，則在上述過(guò)程中，網(wǎng)球拍對(duì)網(wǎng)球的作用力大小約為（ ） A.180N　　　B.90N　　　　　　C.360N　　　　D.1800N ４．質(zhì)量為1.0kg的小球從高20m處自由下落(空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2)到軟墊上，反彈后上升最大高度為5.0m，小球與軟墊接觸的時(shí)間為1.0s，在接觸時(shí)間內(nèi)小球受到軟墊的平均作用力為（　　　?。? A.30N

13、　　　B.40N　　　　　　C.60N　　　　D.80N ５．質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在水平面內(nèi)以速度v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如圖2所示，質(zhì)點(diǎn)從位置A開(kāi)始經(jīng)半個(gè)周期到位置B的過(guò)程中，所受的合外力的沖量是（ ） A. 0　　　B.　 mv　　　　　C. 2mv　　　　D. ７．在粗糙的水平面商運(yùn)動(dòng)的物體，從a點(diǎn)開(kāi)始受到一個(gè)水平恒力F的作用沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，已知物體在b點(diǎn)的速度與在a點(diǎn)的速度大小相等，則從a點(diǎn)到b點(diǎn)（ ） A.物體一定做勻速運(yùn)動(dòng) B.恒力F的方向始終與摩擦力的方向相反 C.恒力F與摩擦力對(duì)物體的總沖量一定為零 D.恒力F與摩擦力對(duì)物體所做的總功量一定為零

14、 ９．如圖3所示，斜面上除了AB段粗糙外，其余部分均是光滑的，小物體與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，今使該物體從斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度與經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度相等，已知AB＝BC，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A.物體在AB段與BC段 的加速度大小相等 B.物體在AB段與BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 C.重力在這兩段中所做的功相等 D.物體在AB段與BC段的動(dòng)量變化相等 二、填空題（共2小題，共26分，把答案填在題中的橫線上） 11. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 HZ，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m／s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg

15、。甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條12. 如圖5所示氣墊是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在軌道上，滑塊在軌道上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。我們可以用帶豎直擋板Ｃ和Ｄ的氣墊軌道以及滑塊Ａ和Ｂ來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ａ.調(diào)整氣墊軌道，使導(dǎo)軌處于水平； b.在Ａ和Ｂ間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上； ｃ.按下電鈕放開(kāi)卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊Ａ、Ｂ運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，當(dāng)Ａ、Ｂ滑塊分別碰撞Ｃ、Ｄ擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下滑塊Ａ、Ｂ分別到達(dá)擋板Ｃ、Ｄ的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和； ｄ

16、.用刻度尺測(cè)出滑塊Ａ的左端至Ｃ擋板的距離、滑塊Ｂ的右端到Ｄ擋板的距離。 （１）試驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是　　　　??； （２）利用上述過(guò)程測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是　　　　?。? （３）利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式是 . 三、計(jì)算題（共6小題，共92分，解答下列各題時(shí)，應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、表達(dá)式和重要步驟。只寫(xiě)最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。） 14.美國(guó)通共汽車公司推出的“氨氣１型”汽車是一種使用燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，它利用的是氫氣和氧氣直接反應(yīng)，其生成物只有水，因此對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，該車質(zhì)量為1.5ｔ

17、，額定輸出機(jī)械功率為60ｋｗ，當(dāng)它以額定功率行駛時(shí)的最高速度為120ｋｍ／ｈ.求： （１）該汽車以上述最高速度行駛時(shí)所受的阻力是車所受重力的多少倍？ （２）若行駛中汽車所受重力與速度大小無(wú)關(guān)，該車行駛時(shí)輸出機(jī)械功率保持額定功率不變，當(dāng)速度增大到60ｋｍ／ｈ時(shí)瞬時(shí)加速度是多少？ 17．炮豎直向上發(fā)射炮彈.炮彈的質(zhì)量為M=6.0 kg（內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)），射 參考答案 12．（１）用天平分別測(cè)出滑塊Ａ、Ｂ的質(zhì)量、 　　　（２） 　　?。ǎ常? 由能量守恒知 14．解：（１）汽車以正常情況下的最高速度行駛時(shí)　的功率是額定功率 這時(shí)汽車做的勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力大小相等，即Ｆ＝Ｆ１ 設(shè)阻力是重力的ｋ倍，Ｆ１＝ｋｍｇ 代入數(shù)據(jù)得ｋ＝0.12 （２）設(shè)汽車以額定功率行駛速度為時(shí)的牽引力為，則， 而阻力大小仍為由代入數(shù)據(jù)可得ａ＝1.2。 16．解：設(shè)Ａ、Ｂ系統(tǒng)滑到圓軌道最低點(diǎn)時(shí)鎖定為，解除彈簧鎖定后Ａ、Ｂ的速度分別為，Ｂ到軌道最高點(diǎn)的速度為Ｖ，則有 解得： 解以上各式得 Ek=＝6.0×104 J