動(dòng)量與機(jī)械能

1、 考無憂試題網(wǎng) http:/www.K湖北省黃岡中學(xué)高2006級(jí)第二輪高考物理專題復(fù)習(xí)（2）專題二 動(dòng)量與機(jī)械能黃岡中學(xué)：徐輝命題導(dǎo)向動(dòng)量守恒與能量守恒是近幾年高考理科綜合物理命題的重點(diǎn)、熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，也是廣大考生普遍感到棘手的難點(diǎn)之一動(dòng)量守恒與能量守恒貫穿于整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)的始終，是聯(lián)系各部分知識(shí)的主線它不僅為解決力學(xué)問題開辟了兩條重要途徑，同時(shí)也為我們分析問題和解決問題提供了重要依據(jù)守恒思想是物理學(xué)中極為重要的思想方法，是物理學(xué)研究的極高境界，是開啟物理學(xué)大門的金鑰匙，同樣也是對(duì)考生進(jìn)行方法教育和能力培養(yǎng)的重要方面因此，兩個(gè)守恒可謂高考物理的重中之重，常作為壓軸題出現(xiàn)在物理試卷中，如2004

2、年各地高考均有大題縱觀近幾年高考理科綜合試題，兩個(gè)守恒考查的特點(diǎn)是：靈活性強(qiáng)，難度較大，能力要求高，內(nèi)容極豐富，多次出現(xiàn)在兩個(gè)守恒定律網(wǎng)絡(luò)交匯的綜合計(jì)算中；題型全，年年有，不回避重復(fù)考查，平均每年有36道題，是區(qū)別考生能力的重要內(nèi)容；兩個(gè)守恒定律不論是從內(nèi)容上看還是從方法上看都極易滿足理科綜合試題的要求，經(jīng)常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)和近代物理知識(shí)綜合運(yùn)用，在高考中所占份量相當(dāng)大從考題逐漸趨于穩(wěn)定的特點(diǎn)來看，我們認(rèn)為：2005年對(duì)兩個(gè)守恒定律的考查重點(diǎn)仍放在分析問題和解決問題的能力上因此在第二輪復(fù)習(xí)中，還是應(yīng)在熟練掌握基本概念和規(guī)律的同時(shí)，注重分析綜合能力的培養(yǎng)，訓(xùn)練從能量、動(dòng)量守恒的角

3、度分析問題的思維方法【典型例題】【例1】 （2001年理科綜合）下列是一些說法：一質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速），這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同；一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速），這兩個(gè)力在同一時(shí)間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號(hào)相反；在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)符號(hào)一定相反；在同樣的時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負(fù)號(hào)也不一定相反以上說法正確的是（ ）A B C D【例2】 （石家莊）為了縮短航空母艦上飛機(jī)起飛前行駛的距離，通常用彈簧彈出飛機(jī)，使飛機(jī)獲得一定的初速度，進(jìn)入跑道加速起飛某飛機(jī)采用該方法獲得的初速

4、度為v0，之后，在水平跑道上以恒定功率P沿直線加速，經(jīng)過時(shí)間t，離開航空母艦且恰好達(dá)到最大速度vm設(shè)飛機(jī)的質(zhì)量為m，飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力大小恒定求：（1）飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力f的大?。唬?）航空母艦上飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度s【例3】 如下圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體，在水平力F=8N的作用下，由靜止開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2若F作用t1=6s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2=2s物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時(shí)間t3=0.1s，碰墻后反向彈回的速度=6m/s，求墻壁對(duì)物體的平均作用力（g取10m/s2）【例4】 有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔內(nèi)穿入

5、一根光滑輕線，輕線的上端系一質(zhì)量為M的小球，輕線的下端系著質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體，當(dāng)小球在光滑水平板上沿半徑為R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，輕線下端的兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)（如下圖）若將兩物體之間的輕線剪斷，則小球的線速度為多大時(shí)才能再次在水平板上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？【例5】 如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)l=8.3m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向

6、木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取10m/s求：（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離？（2）木塊在傳達(dá)帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少？（g取10m/s）v0mABM【例6】 質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車的上表面是一光滑的曲面，末端是水平的，如下圖所示，小車被擋板P擋住，質(zhì)量為m的物體從距地面高H處自由下落，然后沿光滑的曲面繼續(xù)下滑，物體落地點(diǎn)與小車右端距離s0，若撤去擋板P，物體仍從原處自由落下，求物體落地時(shí)落地點(diǎn)與小車右端距離是多少？【例7】

7、 如下圖所示，一輛質(zhì)量是m=2kg的平板車左端放有質(zhì)量M=3kg的小滑塊，滑塊與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，開始時(shí)平板車和滑塊共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來相反平板車足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)滑到平板車右端（取g=10m/s2）求：（1）平板車每一次與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離（2）平板車第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度v（3）為使滑塊始終不會(huì)滑到平板車右端，平板車至少多長(zhǎng)？Mmv0【例8】 如圖所示，光滑水平面上有一小車B，右端固定一個(gè)砂箱，砂箱左側(cè)連著一水平輕彈簧，小車和砂箱的總質(zhì)量為M，車上放

8、有一物塊A，質(zhì)量也是M，物塊A隨小車以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)物塊A與左側(cè)的車面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與右側(cè)車面摩擦不計(jì)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，距砂面H高處有一質(zhì)量為m的泥球自由下落，恰好落在砂箱中，求：（1）小車在前進(jìn)中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值（2）為使物體A不從小車上滑下，車面粗糙部分應(yīng)多長(zhǎng)？【跟蹤練習(xí)】1物體在恒定的合力F作用下作直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t1內(nèi)速度由0增大到v，在時(shí)間t2內(nèi)速度由v增大到2v設(shè)F在t1內(nèi)做的功是W1，沖量是I1；在t2內(nèi)做的功是W2，沖量是I2，那么（ ）A BC D2矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘在一起組成，將其放在光滑的水平面上，如圖所示質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊若射擊上

9、層，則子彈剛好不穿出；若射擊下層，整個(gè)子彈剛好嵌入，則上述兩種情況比較，說法正確的是（ ）兩次子彈對(duì)滑塊做功一樣多甲 乙兩次滑塊所受沖量一樣大子彈嵌入下層過程中對(duì)滑塊做功多子彈擊中上層過程中產(chǎn)生的熱量多A B C D3如圖所示，半徑為R，內(nèi)表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上，容器左側(cè)靠在豎直墻壁一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，從容器頂端A無初速釋放，小物塊能沿球面上升的最大高度距球面底部B的距離為求：（1）豎直墻作用于容器的最大沖量；（2）容器的質(zhì)量M4離子發(fā)動(dòng)機(jī)是一種新型空間發(fā)動(dòng)機(jī)，它能給衛(wèi)星軌道糾偏或調(diào)整姿態(tài)提供動(dòng)力，其中有一種離子發(fā)動(dòng)機(jī)是讓電極發(fā)射的電子撞擊氙原子，使之電離，產(chǎn)生的氙離子經(jīng)加速

10、電場(chǎng)加速后從尾噴管噴出，從而使衛(wèi)星獲得反沖力，這種發(fā)動(dòng)機(jī)通過改變單位時(shí)間內(nèi)噴出離子的數(shù)目和速率，能準(zhǔn)確獲得所需的糾偏動(dòng)力假設(shè)衛(wèi)星（連同離子發(fā)動(dòng)機(jī)）總質(zhì)量為M，每個(gè)氙離子的質(zhì)量為m，電量為q，加速電壓為U，設(shè)衛(wèi)星原處于靜止?fàn)顟B(tài)，若要使衛(wèi)星在離子發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段能獲得大小為F的動(dòng)力，則發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)噴出多少個(gè)氙離子？此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)發(fā)射離子的功率為多大？5如圖所示，AB為斜軌道，與水平方向成45角，BC為水平軌道，兩軌道在B處通過一段小圓弧相連接，一質(zhì)量為m的小物塊，自軌道AB的A處從靜止開始沿軌道下滑，最后停在軌道上的C點(diǎn)，已知A點(diǎn)高h(yuǎn)，物塊與軌道間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，求：（1）在整個(gè)滑動(dòng)過程

11、中摩擦力所做的功（2）物塊沿軌道AB段滑動(dòng)時(shí)間t1與沿軌道BC段滑動(dòng)時(shí)間t2之比值（3）使物塊勻速地、緩慢地沿原路回到A點(diǎn)所需做的功6如圖所示，粗糙的斜面AB下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，整個(gè)裝置豎直放置，C是最低點(diǎn)，圓心角BOC=37，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R=0.5m，斜面長(zhǎng)L=2m，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小物體P從斜面AB上端A點(diǎn)無初速下滑，物體P與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25求：（1）物體P第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小和對(duì)C點(diǎn)處軌道的壓力各為多大？（2）物體P第一次離開D點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則最高點(diǎn)E和D點(diǎn)之間的高度差為多大？（3）物體P從空

12、中又返回到圓軌道和斜面，多次反復(fù)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體P對(duì)C點(diǎn)處軌道的最小壓力為多大？7如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑為R一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，在彈力的作用下獲一向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)求：（1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功（2）物塊從B至C克服阻力做的功（3）物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)其動(dòng)能的大小8（03全國(guó)高考，34）理綜22分一傳送帶裝置示意如下圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，A

13、B和CD都與BC相切現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L(zhǎng)每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N這裝置由電動(dòng)機(jī)帶電，傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率9如圖所示，質(zhì)量M=0.45kg的帶有小孔的塑料塊沿斜面滑到最高點(diǎn)C時(shí)速度恰為零，此時(shí)與從A點(diǎn)水平射出的彈丸相碰，彈丸沿著斜面方向進(jìn)入塑料塊中，并立即與塑料塊有相同的速度

14、已知A點(diǎn)和C點(diǎn)距地面的高度分別為：H=1.95m，h=0.15m，彈丸的質(zhì)量m=0.050kg，水平初速度v0=8m/s，取g=10m/s2求：（1）斜面與水平地面的夾角（可用反三角函數(shù)表示）（2）若在斜面下端與地面交接處設(shè)一個(gè)垂直于斜面的彈性擋板，塑料塊與它相碰后的速率等于碰前的速率，要使塑料塊能夠反彈回到C點(diǎn)，斜面與塑料塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)可為多少？10（04江蘇，18）（16分）一個(gè)質(zhì)量為M的雪橇靜止在水平雪地上，一條質(zhì)量為m的愛斯基摩狗站在雪橇上狗向雪橇的正后方跳下，隨后又追趕并向前跳上雪橇；其后狗又反復(fù)地跳下、追趕并跳上雪橇狗與雪橇始終沿一條直線運(yùn)動(dòng)若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為V，則此時(shí)狗

15、相對(duì)于地面的速度為Vu（其中u為狗相對(duì)于雪橇的速度，Vu為代數(shù)和，若以雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，則V為正值，u為負(fù)值）設(shè)狗總以速度v追趕和跳上雪橇，雪橇與雪地間的摩擦忽略不計(jì)已知v的大小為5m/s，u的大小為4m/s，M=30kg，m=10kg（1）求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大?。?）求雪橇最終速度的大小和狗最多能跳動(dòng)上雪橇的次數(shù)（供使用但不一定用到的對(duì)數(shù)值：lg2=0.301，lg3=0.477）11（汕頭）如下圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量為2m的小球A以大小為v0的初速度向右運(yùn)動(dòng)，接著逐漸壓縮彈簧并使B運(yùn)動(dòng)，過一段時(shí)間，A與彈簧分離（1）

16、當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep多大？（2）若開始時(shí)在B球的右側(cè)某位置固定一塊擋板，在A球與彈簧未分離前使B球與擋板發(fā)生碰撞，并在碰后立刻將擋板撤走設(shè)B球與擋板的碰撞時(shí)間極短，碰后B球的速度大小不變但方向相反欲使此后彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧勢(shì)能達(dá)到第（1）問中Ep的2.5倍，必須使B球在速度多大時(shí)與擋板發(fā)生碰撞？12（00全國(guó)高考，22 ）天津江西14分在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一個(gè)小球C沿軌道以速度v

17、0射向B球，如圖所示C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變?nèi)缓?，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連這一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失）已知A、B、C三球的質(zhì)量為m（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度；（2）求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能13（廣州）用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，如下圖所示B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)求：在以后的運(yùn)動(dòng)中：（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)

18、能最大時(shí)物體A的速度多大？（2）彈性勢(shì)能的最大值是多大？（3）A的速度有可能向左嗎？為什么？14（04廣東，17）（16分）圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平直導(dǎo)軌上，彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)另一質(zhì)量與B相同的滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行當(dāng)A滑過距離l1時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連已知最后A恰好返回到出發(fā)點(diǎn)P并停止滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為l2，重力加速度為g求A從P點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度v015（01春季招生，22）（14分）如下圖所示，A、B是靜止在水平地面上完全相同的兩塊長(zhǎng)木板A的左端和B的右面

19、端相接觸兩板的質(zhì)量皆為M=2.0kg，長(zhǎng)度皆為l=1.0mC是一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊現(xiàn)給它一初速度v0=2.0m/s，使它從B板的左端開始向右滑動(dòng)，已知地面是光滑的，而C與A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.10求最后A、B、C各以多大的速度做勻速運(yùn)動(dòng)（取重力加速度g=10m/s2）BAv0C16如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的長(zhǎng)方形木塊，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以水平初速度v0，從木塊的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木塊達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長(zhǎng)木塊上，求系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的量Q專題二 動(dòng)量與機(jī)械能典型例題例1 D解析：本題辨析一對(duì)平

20、衡力和一對(duì)作用力和反作用力的功、沖量因?yàn)?，一?duì)平衡力大小相等、方向相反，作用在同一物體上，所以，同一段時(shí)間內(nèi)，它們的沖量大小相等、方向相反，故不是相同的沖量，則錯(cuò)誤如果在同一段時(shí)間內(nèi)，一對(duì)平衡力做功，要么均為零（靜止），要么大小相等符號(hào)相反（正功與負(fù)功），故正確至于一對(duì)作用力與反作用力，雖然兩者大小相等，方向相反，但分別作用在兩個(gè)不同物體上（對(duì)方物體），所以，即使在同樣時(shí)間內(nèi)，力的作用點(diǎn)的位移不是一定相等的（子彈穿木塊中的一對(duì)摩擦力），則做功大小不一定相等而且作功的正負(fù)號(hào)也不一定相反（點(diǎn)電荷間相互作用力、磁體間相互作用力的做功，都是同時(shí)做正功，或同時(shí)做負(fù)功）因此錯(cuò)誤，正確綜上所述，選項(xiàng)D正確【

21、例2】 解析：（1）飛機(jī)達(dá)到最大速度時(shí)牽引力F與其所受阻力f 大小相等，由P=Fv得（2）航空母艦上飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度為s，由動(dòng)能定理得 將代入上式得或【例3】 解析：解法1（程序法）：選物體為研究對(duì)象，在t1時(shí)間內(nèi)其受力情況如圖所示，選F的方向?yàn)檎较?，根?jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動(dòng)的加速度為mgFmg撤去F時(shí)物體的速度為v1=a1t1=26m/s=12m/s撤去F后，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，其受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，其運(yùn)動(dòng)的加速度為物體開始碰撞時(shí)的速度為v2=v1a2t2=12(2)2m/s=8m/s再研究物體碰撞的過程，設(shè)豎直墻對(duì)物體的平均作用力為，其方向水平向左若選水平向左為正方向，

22、根據(jù)動(dòng)量定理有解得解法2（全程考慮）：取從物體開始運(yùn)動(dòng)到碰撞后反向彈回的全過程應(yīng)用動(dòng)量定理，并取F的方向?yàn)檎较颍瑒t所以點(diǎn)評(píng)：比較上述兩種方法看出，當(dāng)物體所受各力的作用時(shí)間不相同且間斷作用時(shí)，應(yīng)用動(dòng)量定理解題對(duì)全程列式較簡(jiǎn)單，這時(shí)定理中的合外力的沖量可理解為整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中各力沖量的矢量和此題應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式較繁瑣另外有些變力作用或曲線運(yùn)動(dòng)的題目用牛頓定律難以解決，應(yīng)用動(dòng)量定理解決可化難為易【例4】 解析：該題用守恒觀點(diǎn)和轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)分別解答如下：解法一：（守恒觀點(diǎn)）選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)小球沿半徑為R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v0，根據(jù)牛頓第二定律有 當(dāng)剪斷兩物體之間的輕線后，輕線對(duì)

23、小球的拉力減小，不足以維持小球在半徑為R的軌道上繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，于是小球沿切線方向逐漸偏離原來的軌道，同時(shí)輕線下端的物體m1逐漸上升，且小球的線速度逐漸減小假設(shè)物體m1上升高度為h，小球的線速度減為v時(shí)，小球在半徑為（Rh）的軌道上再次做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有 再選小球M、物體m1與地球組所的系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究?jī)晌矬w間的輕線剪斷后物體m1上升的過程，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒選小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的水平面為零勢(shì)面，設(shè)小球沿半徑為R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)m1到水平板的距離為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 以上三式聯(lián)立解得 解法二：（轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)）與解法一相同，首先列出兩式，然后再

24、選小球、物體m1與地球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究?jī)晌矬w間的輕線剪斷后物體m1上升的過程，由于系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，所以小球動(dòng)能的減少量等于物體m1重力勢(shì)能的增加量即 、式聯(lián)立解得 點(diǎn)評(píng)：比較上述兩種解法可以看出，根據(jù)機(jī)械能守恒定律應(yīng)用守恒觀點(diǎn)列方程時(shí)，需要選零勢(shì)面和找出物體與零勢(shì)面的高度差，比較麻煩；如果應(yīng)用轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)列方程，則無需選零勢(shì)面，往往顯得簡(jiǎn)捷【例5】 解析：（1）第一顆子彈射入木塊過程中動(dòng)量守恒 解得：=3m/s 木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)加速度m/s2 木塊速度減小為零所用時(shí)間 解得t1 =0.6s8.3m木塊將從B端落下所以木塊在傳送帶上最多能被16顆子彈擊中（3）第一顆子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)

25、生的熱量為 木塊向右減速運(yùn)動(dòng)過程中板對(duì)傳送帶的位移為 產(chǎn)生的熱量為Q2= 木塊向左加速運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)傳送帶的位移為 產(chǎn)生的熱量為 第16顆子彈射入后木塊滑行時(shí)間為t3有 解得t3=0.4s 木塊與傳送帶的相對(duì)位移為S=v1t30.8 產(chǎn)生的熱量為Q4= 全過程中產(chǎn)生的熱量為Q=15(Q1Q2Q3)Q1Q4解得Q=14155.5J 【例6】 解析：運(yùn)動(dòng)分析：當(dāng)小車被擋住時(shí)，物體落在小車上沿曲面向下滑動(dòng)，對(duì)小車有斜向下方的壓力，由于P的作用小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體離開小車時(shí)速度為v1，最終平拋落地，當(dāng)去掉擋板，由于物對(duì)車的作用，小車將向左加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，物體相對(duì)車滑動(dòng)的同時(shí)，隨車一起向左移動(dòng)，整

26、個(gè)過程機(jī)械能守恒，物體滑離小車時(shí)的動(dòng)能將比在前一種情況下小，最終平拋落地，小車同時(shí)向前運(yùn)動(dòng)，所求距離是物體平拋過程中的水平位移與小車位移的和求出此種情況下，物體離開車時(shí)的速度v2，及此時(shí)車的速度以及相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是關(guān)鍵，由于在物體與小車相互作用過程中水平方向動(dòng)量守恒這是解決v2、間關(guān)系的具體方法（1）擋住小車時(shí)，求物體滑落時(shí)的速度v1，物體從最高點(diǎn)下落至滑離小車時(shí)機(jī)械能守恒，設(shè)車尾部（右端）離地面高為h，則有， 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律s0=v1t （2）設(shè)去掉擋板時(shí)物體離開小車時(shí)速度為v2，小車速度為，物體從最高點(diǎn)至離開小車之時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能守恒 物體與小車相互作用過程中水平方向動(dòng)量守恒 此式不僅給出了

27、v2與大小的關(guān)系，同時(shí)也說明了v2是向右的物體離開車后對(duì)地平拋 車在時(shí)間內(nèi)向前的位移 比較式、，得解式、，得此種情況下落地點(diǎn)距車右端的距離點(diǎn)評(píng)：此題解題過程運(yùn)用了機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒及平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，另外根據(jù)動(dòng)量守恒判斷m離車時(shí)速度的方向及速度間的關(guān)系也是特別重要的【例7】 解析：（1）設(shè)第一次碰墻壁后，平板車向左移動(dòng)s，速度為0由于體系總動(dòng)量向右，平板車速度為零時(shí)，滑塊還在向右滑行由動(dòng)能定理 代入數(shù)據(jù)得 （3）假如平板車在第二次碰撞前還未和滑塊相對(duì)靜止，那么其速度的大小肯定還是2m/s，滑塊的速度則大于2m/s，方向均向右這樣就違反動(dòng)量守恒所以平板車在第二次碰撞前肯定已和滑塊具有共同速度v此

28、即平板車碰墻前瞬間的速度 代入數(shù)據(jù)得 A B C D（a）（b）（c）（3）平板車與墻壁第一次碰撞后到滑塊與平板又達(dá)到共同速度v前的過程，可用圖（a）（b）（c）表示（a）為平板車與墻壁撞后瞬間滑塊與平板車的位置，圖（b）為平板車到達(dá)最左端時(shí)兩者的位置，圖（c）為平板車與滑塊再次達(dá)到共同速度為兩者的位置在此過程中滑塊動(dòng)能減少等于摩擦力對(duì)滑塊所做功，平板車動(dòng)能減少等于摩擦力對(duì)平板車所做功（平板車從B到A再回到B的過程中摩擦力做功為零），其中、分別為滑塊和平板車的位移滑塊和平板車動(dòng)能總減少為其中為滑塊相對(duì)平板車的位移此后，平板車與墻壁發(fā)生多次碰撞，每次情況與此類似，最后停在墻邊設(shè)滑塊相對(duì)平板車總位

29、移為l，則有 代入數(shù)據(jù)得 l即為平板車的最短長(zhǎng)度【例8】 解析：本題應(yīng)用動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒及能量守恒定律聯(lián)合求解。在m下落在砂箱砂里的過程中，由于車與小泥球m在水平方向不受任何外力作用，故車及砂、泥球整個(gè)系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒，則有： 此時(shí)物塊A由于不受外力作用，繼續(xù)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)再與輕彈簧相碰，以物塊A、彈簧、車系統(tǒng)為研究對(duì)象，水平方向仍未受任何外力作用，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧被壓縮到最短，達(dá)最大彈性勢(shì)能Ep時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的速度為v2，則由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有： 由式聯(lián)立解得： 之后物塊A相對(duì)地面仍向右做變減速運(yùn)動(dòng)，而相對(duì)車則向車的左面運(yùn)動(dòng)，直到脫離彈簧，獲得對(duì)車向左的動(dòng)能，設(shè)剛滑至車尾

30、，則相對(duì)車靜止，由能量守恒，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化的內(nèi)能有： 由兩式得： 跟蹤練習(xí)1【答案】 D【解析】 在t1時(shí)間內(nèi)，I1=Ft1=mv=p1，在t2時(shí)間內(nèi)I2=Ft2=2mvmv=mv=p2 I1=I2又W1W2，D選項(xiàng)正確【說明】 物體在恒定的合外力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度由零增大到v的時(shí)間t2和由v增大到2v的時(shí)間t2是相等的，所以在t1和t2的兩段時(shí)間內(nèi)合外力的沖量是相等的在t1的平均速度小于t2時(shí)間內(nèi)的平均速度，從而得出在t1內(nèi)的位移小于在t2時(shí)間的位移，恒力F所做的功W1vB，彈簧還將繼續(xù)縮短，所以這種狀態(tài)是能夠出現(xiàn)的若則表示

31、B球與板碰撞后A、B向左運(yùn)動(dòng)B球與板碰撞后B和A動(dòng)量守恒 由可得 此時(shí)A、B球的總動(dòng)能 大于A球最初的動(dòng)能，因此這種狀態(tài)是不可能出現(xiàn)的因此，必須使B球在速度為時(shí)與擋板發(fā)生碰撞12【解析】 （1）設(shè)C球與B球粘結(jié)成D時(shí)，D的速度為v1，由動(dòng)量守恒，有 當(dāng)彈簧壓至最每短時(shí)，D與A的速度相等，設(shè)此速度為v2，由動(dòng)量守恒，有 由兩式得A的速度（2）設(shè)彈簧長(zhǎng)度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢(shì)能為Ep，由能量守恒，有撞擊P后，A與D的動(dòng)能都為零解除鎖定后，當(dāng)彈簧剛恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變成D的動(dòng)能，設(shè)D的速度為v3，則有以后彈簧伸長(zhǎng)，A球離開擋板P，并獲得速度當(dāng)A、D的速度相等時(shí)，彈簧伸至最長(zhǎng)，設(shè)此時(shí)的速

32、度為v4，由動(dòng)時(shí)守恒，有當(dāng)彈簧伸到最長(zhǎng)時(shí)，其勢(shì)能最大，設(shè)此勢(shì)能為，由能量守恒，有解以上各式得說明：該題以“雙電荷交換反應(yīng)”為背景，考查的是動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律的知識(shí)，又考查了理解能力，推理能力，分析綜合能力，突出了對(duì)物理過程的考查考生必須首先弄清整個(gè)物理因素，針對(duì)不同的物體在各個(gè)階段的受力情況，再確定其運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律分析物理過程是解決這個(gè)問題的關(guān)鍵，現(xiàn)具體過程分析如下：C以v0與B發(fā)生完全非彈性碰撞，彈簧長(zhǎng)度不能突變，A可看成靜止BC形成一體D向左壓縮彈簧，A的速度增大，D的速度減小，兩者共速，彈簧壓縮最短彈簧鎖定后與擋板相碰而靜止解除鎖定，D向右加速，墻對(duì)A的作用力不斷減小，達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)作用力為零彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度后，D繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)逐