2022年高考二轮复习资料专题二.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高考二轮复习资料专题二2.3 动量和能量（一）例 1 如图 2 5 所示,一个质量为 m 的小球拴在长 L 的细线上做成一个单摆,把小球从平稳位置 O 拉至 A,使细线与竖直方向成 角,然后轻轻释放如在悬点 O的正下方有一颗钉子 P,试争论：钉子在何处时,1可使小球绕钉来回摇摆；2可使小球绕钉做圆周运动L A 图 25 例 2 图 26 所示,一轻质杆上有两个质量均为m 的小球 a、b,轻杆可绕 O 点在竖直平面内自由转动,Oa =ab =L,先将杆拉至水平,再由静止释放,当杆转到竖直方向时,试求：（1） a、 b 两小球的速

2、度各是多少？（ 2）对 a 球来说机械能是否守恒？如不守恒,就杆对小球a 所做的功为多少？例 3 如图 2 7 所示,在光滑的水平面上,有一质量为 M 的长木板以肯定的初速度 v0 向右匀速运动,将质量为 m 的小铁块无初速地轻放到木板右端,设小铁块没有滑离长木板,且与木板间动摩擦因数为 ,试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中：（1）摩擦力对小铁块做的功；（ 2）木板克服摩擦力做的功；（3）系统机械能的削减量； （ 4）系统增加的内能； （ 5）如小铁块恰好没有滑离长木板,就木板的长为多少m v0M 图 27 变化 ：如图 2 8 所示,现对长木板施加一水平作用力,使长木板的速度保持 v0

3、不变,就在相对滑动的过程中,系统增加的内能以及水平力对系统所做的功？M m F图 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2.3 动量和能量（一）1如图 23 1,木块 B 放在光滑的水平桌面上,子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧作为一个系统,就此系统在从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中 A 动量守恒,机械能守恒B动量守恒,机械能不守恒C动量不守恒,机械能守恒 图 2 31 D动量不守恒,机械能也不守恒2在高速大路上发生一起交通事故,一辆质量为 1.5

4、t 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为 3t 向北行驶的卡车, 碰后两车接在一起, 并向南滑行了一段距离后停止依据测速仪的测定, 长途客车碰前以 20m/s的 速 度 行 驶,由 此 可 判 断 卡 车 碰 前 的 行 驶 速 率 为 A 小于 10m/s C大于 20 m/s 而小于 30 m/s B大于 10m/s 而小于 20 m/s D大于 30 m/s 而小于 40 m/s 3一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提高 1m,这时物体的速度是 2m/s,以下说法中正确选项 A 手对物体做功 12J B合外力对物体做功 2J C物体机械能增加 2J D物体克服重力做功 10J

5、4如图 2 3 2 所示,质量均为 M 的铝板 A 和铁板 B 分别放在光滑水平地面上质量为 m（mm）,跨放在一个光滑的半圆柱上两球由水平直径AB 的两端由静止开头释放,当m 到达圆柱体侧面最高点C 处时,恰好能脱离圆A 柱体,试求两球质量之比？图 2 3 5 9如图 236 所示,在水平光滑桌面上放一质量为 M 的玩具小车；在小车的平台（小车的一部分）上有一质量可忽视的弹簧,一端固定在平台上,另一端用质量为 m 的小球将弹簧压缩肯定距离后用细线捆住用手将小车固定在桌面上,然后烧断细线,小球就被弹出,落在车上 A 点 OAs假如小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处？设小车足够长,球不致落在

6、车外图 2 36 10如图 2 37 所示,一劲度系数为k 的轻弹簧左端固定在长木板M 的左端,右端与小物块m 连接,且M、 m 及 M 与水平地面间接触均光滑开头时,m 和 M 均静止,现同时对 m、M 施加等大反向的水平恒力 F 1和 F 2,F 1=F2=F设整个过程中弹簧的形变不超过弹性限度,m 未滑离 M求：1当长木板 M 的位移为 L 时, M、 m 及弹簧组成的系统具有的机械能是多少？2如长木板 M 的位移 L 是未知的,就当L 是多少时,由M、m 及弹簧组成的系统具有的机械能最大这时系统具有的机械能是多少？F2m F 1 M 图 2 37 11如图 23 8（a）所示为一根竖直

7、悬挂的不行伸长的轻绳,下端拴一小物块 A,上端固定在 C 点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连已知一质量为 m0 的子弹 B 沿水平方向以速度 v0 射入 A 内（未穿透）,接着两者一起绕 C 点在竖直平面内做圆周运动在各种阻力都可忽视的条件下测力传感器测得绳的拉力 F 随时间 t 的变化关系如下列图（b）,已知子弹射入的时间极短,且图 2 中 t=0 为 A、B 开头以相同速度运动的时刻,依据力学规律和题中（包括图）供应的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如A 的质量）及A、B 一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果？F F m 0 t03t05t0t （a）（ b）图 2

8、3 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2.3 动量和能量（一）（答案）【例题】 例 1（ 1）设 PO=x,当 0x Lcos 时可使小球绕钉来回摇摆gr,L x L 时可使小球（2） 小球绕钉做圆周运动的半径r=L x,在圆周运动的最高点速度v由动能定理得： mgL（1cos ） 2 r=1 mv 0,由得当 2 32cos5绕钉做圆周运动例 2（ 1）设 b 球在最低点时所在的水平面为参考平面,就由机械能守恒定律得：名师归纳总结 - - - - - - -mg2L+ mg2L = mgL+1

9、2 mv +12 mv ,v a=1 ,由得 2v a6gL,vb26gL22v b55（2） a 球机械能不守恒；对a 球由动能定理得：mgL+W=1mv 0,得 W=22mgL25例 3动量守恒； Mv 0=（M +m）v（1）对小铁块由动能定理得：W1=1 mv 0 2,由得摩擦力对小铁块做的功W1=mM22 v 022 Mm （2）木板克服摩擦力做的功W2=1 Mv 221 Mv 22,由得W2=mM2 Mm 2 v 002 Mm 2（3）系统削减的机械能 E=1 Mv 221Mm v2=mMv20022 Mm （4）系统增加的内能Q= E=2mMv20Mm （5）恰好没有滑离长木板,

10、就Q=fs相对 = mg L=2mMv2,即木板长度L=2gMv2m 00Mm M变化；系统增加的内能Q=1 mv ,水平力对系统做的功 2W=2 mv 【练习】 1 D2 A3ABD4 AD5 B6 D7水平方向的分速度vx0,竖直方向的分速度v y2gLsin8由机械能守恒定律得：Mg2RmgR=1 Mv 22+1 mv 22,v=gR,由得m31M9设弹性势能为E,固定时： E=1 mv 22, s=v0t,0第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载不固定时： E= 1 mv + 1 Mv 22 , 0=mv1+Mv 2,x=（ v1+v

11、2） t,由得 x= M m s2 2 M10（ 1）由动量守恒 0=M Lm s得物块的位移 s= ML ,系统具有的机械能 E=FL+Fs = m M FLt t m m（2）M 、m 做同频率的简谐振动, 设运动到平稳位置时弹簧的伸长量为 x,F =k x,机械能最大时 L+s=2x,2由得 L m 2 x 2 mF,系统具有的机械能最大 E机= 2 Fm M m M k k11 由图 4 26 可直接看出, A、B 一起做周期性运动,运动的周期 T 2t 0 令 m 表示 A 的质量, l 表示绳长 .,v 表示 B 陷入 A 内时即 t 0 时 A、B 的速度（即圆周运动最低点的速度

12、）,v 2 表示运动到最高点时的速度,F1表示运动到最低点时绳的拉力,F2 表示运动到最高点时绳的拉力,依据动量守恒定律得 m 0 v 0 m 0 m v 1 2在最低点和最高点处运用牛顿定律可得 F 1 m m 0 g m m 0 v 1 t2F 2 m m 0 g m m 0 v 2 依据机械能守恒定律可得t2 l m m 0 g 1 m m 0 v 1 2 1 m m 0 v 2 2 2 2由图 426 可知 F 2 0 F1 F m 由以上各式可解得,反映系统性质的物理量是2 2m F mm 0 l 36 m 02 v 0g 6 g 5 F mA 、B 一起运动过程中的守恒量是机械能

13、E,如以最低点为势能的零点,就2 2E 1 m m 0 v 1 2 由式解得 E 3 m 0 v 0g 2 F m2.1 动量定理和动能定理（一）【例题】例 1（ 1）重力的冲量I G=mgL,（ 2）合外力的冲量I=m2gL1cost2=5.75s,就2例 2开头时以最大加速度匀加速上升,运动的时间t1=2s；以后以恒定功率上升,运动的时间运动的总时间t=t1+t2=5.75s例 3F=1500N 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 4飞船增加的牵引力F=200N 学习必备欢迎下载【练习】名师归纳总结 - - -

14、 - - - -1BD2BCD3C4 AC5A6 AD7BC8 ACD92.59m101 设经过时间t,就在时间t 内射到太阳帆上的光子数为N=nst ,对光子由动量定理得Ft=Np N（- p） ,对飞船由牛顿运动定律得F=ma ,解上三式得飞船的加速度为a=2 nspm2如太阳帆面对阳光的一面是黑色的,就对光子由动量定理得Ft=0 N（ - p）,解得a=nsp m11 1由动能定理得P t mgh=1 mv 21 mv ,人和车飞离高台时的速度 2v=11020h2 在空中做平抛运动：t =2h, s = vt =22h4 h2,当 h =2.75m 时水平距离最远s =5.5mg第 6 页,共 6 页