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(新课标卷)河北省廊坊市2022年高考物理押题猜想 动量和能量
(新课标卷)河北省廊坊市2022年高考物理押题猜想 动量和能量
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廊坊2022年高考押题猜想动量和能量一、大纲解读二、重点剖析1.独立理清两条线:一是力的时间积累——冲量——动量定理——动量守恒;二是力的空间移位积累——功——动能定理——机械能守恒——能的转化与守恒.把握这两条主线的结合部:系统。即两个或两个以上物体组成相互作用的物体系统。动量和能量的综合问题通常是以物体系统为研究对象的,这是因为动量守恒定律只对相互作用的系统才具有意义。2.解题时要抓特征扣条件,认真分析研究对象的过程特征,若只有重力、系统内弹力做功就看是否要应用机械能守恒定律;若涉及其他力做功,要考虑能否应用动能定理或能的转化关系建立方程;若过程满足合外力为零,或者内力远大于外力,判断是否要应用动量守恒;若合外力不为零,或冲量涉及瞬时作用状态,则应该考虑应用动量定理还是牛顿定律.3.应注意分析过程的转折点,如运动规律中的碰撞、爆炸等相互作用,它是不同物理过程的交汇点,也是物理量的联系点,一般涉及能量变化过程,例如碰撞中动能可能不变,也可能有动能损失,而爆炸时系统动能会增加.-21-\n三、考点透视例1A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动,A球动量为pA=5kg·m/s,B球动量为pB=7kg·m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能是:()A.pA=6kg·m/s、pB=6kg·m/s B.pA=3kg·m/s、pB=9kg·m/sC.pA=-2kg·m/s、pB=14kg·m/s D.pA=5kg·m/s、pB=17kg·m/s点拨:判断的优先顺序为:动量守恒→速度情景→动能关系,动量守恒最容易判断,其次是速度情景,动能关系要通过计算才能作结论,简捷方法是先比较质量关系,再比较动量的平方,如果两物体质量相等,则可直接比较碰撞前后动量的平方和。考点2、爆炸和反冲 ⑴爆炸时内力远大于外力,系统动量守恒;⑵由于有其它形式的能转化为动能(机械能),系统动能增大。-21-\n答案:BD点拨:注意提取有效解题信息,把握关键字句,如“置于箭首的卫星”、“星箭分离后瞬间火箭仍沿原方向飞行”等,结合爆炸特点和物理情景判断解题。考点3、两个定理的结合例3:如图所示,质量m1为4kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.24,木板右端放着质量m2为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的的瞬时冲量I-21-\n作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能为8.0J,小物块的动能为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度V0.(2)木板的长度L点拨:涉及动量定理和动能定理综合应用的问题时,要注意分别从合力对时间、合力对位移的累积作用效果两个方面分析物体动量和动能的变化,同时应注意动量和动能两个量之间的关系.考点4、碰撞与圆周运动、平抛运动的结合例4、有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰,碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线,如图所示。(1)已知滑块质量为m,碰撞时间为,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动,特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道)。a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;b.在OD曲线上有一M点,O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。-21-\n因为A、B的运动轨迹均为OD曲线,故在任意一点,两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vB;A水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vA,则:B做平抛运动,故对A由机械能守恒得vA=由由以上三式得将代入得:[-21-\n点拨:碰撞过程中的动量与能量关系,碰撞后与平抛运动的规律相结合是近几年高考的热点,复习时应加强这方面的训练。反思:子弹打木块模型是一个典型的物理模型,系统通过一对内力做负功,把“子弹”的部分动能转化为其他形式的能量,是高考的热点,复习时要重视。例2、如图5-5所示,质量为的天车静止在光滑轨道上,下面用长为的细线悬挂着质量为的沙箱,一颗质量为的子弹,以的水平速度射入沙箱,并留在其中,在以后运动过程中,求:沙箱上升的最大高度。-21-\n热点2、人船模型 例3、如图5-6所示浮动起重机从岸上吊起m=2t的重物。开始时浮吊起重杆OA与竖直方向成60°角,当转至杆与竖直方向成30°角时,求起重机的水平方向的位移。设浮吊质量为20t,起重杆长l=8m,水的阻力与杆重均不计。解析:浮吊与重物组成的系统水平方向不受外力,动量守恒且初总动量为零,为一人船模型,则:解得x=0.266m,即起重机的水平向左的位移为0.266m。-21-\n热点3“带弹簧的木板与滑块”模型例4、如图5-7所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的档板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求 (1)物块A在档板B碰撞瞬间的速度v的大小; (2)弹簧最大压缩时为d时的弹性势能EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。反思:“带弹簧的木板与滑块”模型,分为三个过程:A物体下滑过程,遵循机械能守恒或动能定理求解;A物体碰撞B物体过程,由于内力远大于外力,遵循动量守恒定律;A、B整体压缩弹簧的过程,又遵循能量守恒定律(摩擦力做功,机械能不守恒),分清物理过程,正确应用物理规律建立方程,是解决这类问题的关键。五、能力突破-21-\n即m1≥m2,这与已知条件中m1<m2不符。可见在以后的运动中不可能出现滑块B-21-\n的速度为0的情况。反思:“假设法”是科学探索常用的方法之一,其特点是:先对某个结论提出可能的假设,再利用已知的规律知识对该假设进行剖析,其结论若符合题意的要求,则原假设成立。刚结束时相同;当n为偶数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与第二次碰撞刚结束时相同反思:(1)碰撞中无能量损失意味着整个过程中机械能守恒。(2)求轨道压力肯定要用到牛顿第二定律。(3)在做这种题目时需要先确定研究的是哪个过程,那个状态。-21-\n代入数据得反思:合理选择不同阶段的研究对象,准确分析碰撞前后各研究对象的受力情况及各力的做功情况,应用功能原理将碰撞前后的速度与已知条件联系,再结合碰撞过程的动量与能量关系,是解答本题的关键。-21-\n(1)由于线框匀速进入磁场,则合力为零,有,解得(2)设线框离开磁场能上升的高度为h,则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中 -21-\n六、规律整合计算结果如果是正的,说明该量的方向和正方向相同;如果是负的,则说明和选定的正方向相反。-21-\n七、高考预测动量和能量综合问题涉及的内容是力和运动规律的延伸,是动力学内容的继续和深化,又由于动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用的基本规律,故本专题是高中物理学习的重点,也是高考考查的热点之一。要求考生在复习备考中对本专题内容要特别关注,加强对概念、规律的理解和掌握,培养和提高综合应用动量与能量的观点处理问题的能力。纵观近几年高考,动量、能量知识年年必考,并常以压轴题的形式出现,预测也是2022年高考的热点和命题点。2.美国著名的网球运动员罗迪克的发球速度时速最快可达60m/s,这也是最新的网球发球时速的世界记录,可以看作罗迪克发球时使质量约为60g的网球从静止开始经0.02s后速度增加到60m/s,则在上述过程中,网球拍对网球的作用力大小约为()A.180N B.90N C.360N D.1800N-21-\n4.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落(空气阻力不计,g取10m/s2)到软垫上,反弹后上升最大高度为5.0m,小球与软垫接触的时间为1.0s,在接触时间内小球受到软垫的平均作用力为( )A.30N B.40N C.60N D.80N5.质量为m的质点,在水平面内以速度v做半径为R的匀速圆周运动.如图2所示,质点从位置A开始经半个周期到位置B的过程中,所受的合外力的冲量是()A.0 B. mv C.2mv D.7.在粗糙的水平面商运动的物体,从a点开始受到一个水平恒力F的作用沿直线运动到b点,已知物体在b点的速度与在a点的速度大小相等,则从a点到b点()A.物体一定做匀速运动B.恒力F的方向始终与摩擦力的方向相反-21-\nC.恒力F与摩擦力对物体的总冲量一定为零D.恒力F与摩擦力对物体所做的总功量一定为零9.如图3所示,斜面上除了AB段粗糙外,其余部分均是光滑的,小物体与AB段的动摩擦因数处处相等,今使该物体从斜面的顶端由静止开始下滑,经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.物体在AB段与BC段的加速度大小相等B.物体在AB段与BC段的运动时间相等C.重力在这两段中所做的功相等D.物体在AB段与BC段的动量变化相等二、填空题(共2小题,共26分,把答案填在题中的横线上)11.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50HZ,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条-21-\n12.如图5所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a.调整气垫轨道,使导轨处于水平;b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和;d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离。(1)试验中还应测量的物理量是 ;(2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ;(3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是.三、计算题(共6小题,共92分,解答下列各题时,应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)-21-\n14.美国通共汽车公司推出的“氨气1型”汽车是一种使用燃料电池驱动的电动汽车,它利用的是氢气和氧气直接反应,其生成物只有水,因此对环境没有污染,该车质量为1.5t,额定输出机械功率为60kw,当它以额定功率行驶时的最高速度为120km/h.求:(1)该汽车以上述最高速度行驶时所受的阻力是车所受重力的多少倍?(2)若行驶中汽车所受重力与速度大小无关,该车行驶时输出机械功率保持额定功率不变,当速度增大到60km/h时瞬时加速度是多少?17.炮竖直向上发射炮弹.炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射-21-\n参考答案12.(1)用天平分别测出滑块A、B的质量、 (2) (3)由能量守恒知-21-\n14.解:(1)汽车以正常情况下的最高速度行驶时 的功率是额定功率这时汽车做的匀速运动,牵引力和阻力大小相等,即F=F1设阻力是重力的k倍,F1=kmg代入数据得k=0.12(2)设汽车以额定功率行驶速度为时的牵引力为,则,而阻力大小仍为由代入数据可得a=1.2。16.解:设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为,解除弹簧锁定后A、B的速度分别为,B到轨道最高点的速度为V,则有-21-\n解得:解以上各式得Ek==6.0×104J-21-
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(新课标卷)河北省廊坊市2022年高考物理押题猜想 动能定理与能量守恒
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:38:08
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