《物理二 能量和動(dòng)量 第2講 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理二 能量和動(dòng)量 第2講 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用（42頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的應(yīng)用專題二能量和動(dòng)量考點(diǎn)一動(dòng)量與沖量有關(guān)概念與規(guī)律的辨析考點(diǎn)三動(dòng)量和能量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考點(diǎn)二動(dòng)量觀點(diǎn)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的應(yīng)用動(dòng)量與沖量有關(guān)概念與規(guī)律的辨析考點(diǎn)一命題預(yù)測(cè)1.高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng)).此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為多少？答案解析12345672.(多選)(人教版選修35P9改編)雞蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎.下列防護(hù)和規(guī)定中與其具有相同的原理的是A.撐竿跳高比賽中，橫

2、桿的下方放有較厚的海綿墊B.易碎物品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷和碼頭懸掛舊輪胎C.有關(guān)部門規(guī)定用手工操作的各類振動(dòng)機(jī)械的頻率必須大于20赫茲D.在汽車上安裝安全氣囊1234567答案解析模擬訓(xùn)練解析解析雞蛋掉在草地上時(shí)與草地的作用時(shí)間長(zhǎng)，掉在水泥地上時(shí)與水泥地的作用時(shí)間短，由動(dòng)量定理Ftp知，當(dāng)動(dòng)量變化量相同時(shí)，雞蛋掉在草地上受到的作用力小，所以不容易碎.撐竿跳高比賽時(shí)，橫桿的下方放有較厚的海綿墊是為了增大運(yùn)動(dòng)員與海綿的作用時(shí)間而減小運(yùn)動(dòng)員受到的作用力，選項(xiàng)A正確；易碎物品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷和碼頭懸掛舊輪胎是為了增大物體間的作用時(shí)間而減小物體間的作用力，選項(xiàng)B正確；用手工操作的各類

3、振動(dòng)機(jī)械的頻率大于20 Hz是為了防止發(fā)生共振現(xiàn)象而對(duì)人體健康造成危害，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在汽車上安裝安全氣囊是為了增大安全氣囊與人的作用時(shí)間而減小人受到的作用力，選項(xiàng)D正確.12345673.(多選)(2016浙江鎮(zhèn)海中學(xué)期末)下列說法正確的是A.動(dòng)量大的物體，它的速度不一定大B.動(dòng)量大的物體，它的速度一定也大C.只要物體運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，物體的動(dòng)量就保持不變D.物體的動(dòng)量變化越大，則該物體的速度變化一定越大1234567答案12345674.(多選)關(guān)于物體的動(dòng)量和動(dòng)能，下列說法中正確的是A.一物體的動(dòng)量不變，其動(dòng)能一定不變B.一物體的動(dòng)能不變，其動(dòng)量一定不變C.兩物體的動(dòng)量相等，其動(dòng)能不一定

4、相等D.兩物體的動(dòng)能相等，其動(dòng)量一定相等答案解析1234567一物體的動(dòng)能不變，其動(dòng)量大小一定不變，但速度的方向可以變化，即動(dòng)量的方向可以變化，故B錯(cuò)誤.兩物體的動(dòng)量相等，當(dāng)兩物體的質(zhì)量相等時(shí)，其動(dòng)能一定相等，當(dāng)兩物體的質(zhì)量不等時(shí)，其動(dòng)能一定不相等，故C正確.兩物體動(dòng)能相等，而質(zhì)量不等時(shí)，其動(dòng)量也是不相等的，故D錯(cuò)誤.5.(多選)如圖1所示，小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.木箱的動(dòng)量增加量與男孩、小車的總

5、動(dòng)量減小量相同1234567答案圖16.(多選)一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長(zhǎng)L(小于立柱高)、拴有小球的細(xì)線，小球拉至和懸點(diǎn)在同一水平面處?kù)o止釋放，如圖2所示，小球擺動(dòng)時(shí)，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，下面說法中正確的是A.小球和小車的總機(jī)械能守恒B.小球和小車的動(dòng)量守恒C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為D.小球和小車只在水平方向上動(dòng)量守恒1234567答案圖27.(多選)如圖3所示，質(zhì)量為m的物體在一個(gè)與水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于物體在t時(shí)間內(nèi)所受力的沖量，正確的是A.拉力F的沖量大小為Ftcos B.摩擦力的沖量大小為Ftcos C.重

6、力的沖量大小為mgtD.物體所受支持力的沖量大小是mgt1234567答案解析圖31234567解析解析拉力F的沖量大小為Ft，故A錯(cuò)誤；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知摩擦力FfFcos ，則摩擦力的沖量大小為FftFtcos ，故B正確；重力的沖量大小為mgt，故C正確；支持力的大小為FNmgFsin ，則支持力的沖量大小為(mgFsin )t，故D錯(cuò)誤.規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.動(dòng)量定理動(dòng)量定理(1)動(dòng)量定理表示了合外力的沖量與動(dòng)量變化間的因果關(guān)系；沖量是物體動(dòng)量變化的原因，動(dòng)量發(fā)生改變是物體合外力的沖量不為零的結(jié)果.(2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)需要規(guī)定正方向.(3)動(dòng)量定理中的沖量

7、是合外力的沖量，而不是某一個(gè)力的沖量.求合外力的沖量有兩種方法：一是先求所有外力的合力，再求合外力的沖量；二是先求每個(gè)外力的沖量，再求所有外力沖量的矢量和.2.動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理的應(yīng)用(1)應(yīng)用Ip求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用Ft求變力的沖量，但可求物體動(dòng)量的變化p，等效代換變力的沖量I.(2)應(yīng)用pFt求恒力作用下物體的動(dòng)量變化：若作用在物體上的作用力是恒力，可求該力的沖量Ft，等效代換動(dòng)量的變化.3.動(dòng)量守恒的適用條件動(dòng)量守恒的適用條件(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體所受的合力都為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).(2)近似適用條件：系

8、統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力.(3)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.動(dòng)量觀點(diǎn)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的應(yīng)用考點(diǎn)二命題預(yù)測(cè)1.在豎直的xOy平面內(nèi)，第、象限均存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一象限內(nèi)電場(chǎng)沿y方向，磁場(chǎng)垂直xOy平面向外，第三象限內(nèi)電場(chǎng)沿x方向，磁場(chǎng)垂直xOy平面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，A、B兩小球帶等量異種電荷，帶電量大小均為q，兩球中間夾一被壓縮的長(zhǎng)度不計(jì)的絕緣輕彈簧(不粘連)，某時(shí)刻在原點(diǎn)O處同時(shí)釋放AB，AB瞬間被彈開之后，A沿圓弧OM運(yùn)動(dòng)， B沿直線OP運(yùn)動(dòng)， OP與x軸夾角37 ，如圖4中虛線所示，不

9、計(jì)兩球間庫(kù)侖力的影響，已知重力加速度為g，sin 370.6，cos 370.8，試求：圖4答案解析12解析解析彈開后，A沿圓弧運(yùn)動(dòng)，所以A應(yīng)帶正電，B沿OP運(yùn)動(dòng)，受力平衡，帶負(fù)電，有12(2)A球出射點(diǎn)M離O點(diǎn)的距離；AB彈開瞬間，動(dòng)量守恒mAv1mBv2答案解析1212(3)剛釋放時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep.答案解析2.如圖5所示，質(zhì)量mA0.8 kg、帶電量q4103 C的A球用長(zhǎng)l0.8 m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線懸吊在O點(diǎn)，O點(diǎn)右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E5103 N/C.質(zhì)量mB0.2 kg、不帶電的B球靜止在光滑水平軌道上，右側(cè)緊貼著壓縮并鎖定的輕質(zhì)彈簧，彈簧右端與固定擋板連接，彈性

10、勢(shì)能為3.6 J.現(xiàn)將A球拉至左邊與圓心等高處?kù)o止釋放，將彈簧解除鎖定，B球離開彈簧后，恰好與第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的A球相碰，并結(jié)合為一整體C，同時(shí)撤去水平軌道.A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，線始終未被拉斷，g10 m/s2.求：(1)碰撞過程中A球?qū)球做的功；答案答案3.2 J模擬訓(xùn)練圖512答案解析解析解析碰前A的速度為vAvA4 m/s碰前B的速度為vB由動(dòng)量守恒得mAvAmBvB(mAmB)vCvC2 m/s12(2)碰后C第一次離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小；12答案解析解析解析碰后，整體受到豎直向上的電場(chǎng)力F|q|E20 N,GmCg10 N水平方向上：xvCt12圓的方程：(yl)2x2l2解得

11、：x0.8 m，y0.8 mC剛好在圓心等高處繩子拉直此時(shí)C向上的速度為v0gt4 m/s設(shè)C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為v112(3)C每次離開最高點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)立即消失，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)又重新恢復(fù)，不考慮電場(chǎng)瞬間變化產(chǎn)生的影響，求C每次離開電場(chǎng)前瞬間繩子受到的拉力.12答案解析答案答案(80n30) N，n1，2，3解析解析設(shè)C從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v1，由機(jī)械能守恒定律得：v18 m/s可知FT0，所以小球能一直做圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)小球第n次經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度為vn解得：FT(80n30) N，n1，2，312動(dòng)量和能量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考點(diǎn)三真題研究1.(2017浙江11月選考22)如圖6所示

12、，匝數(shù)N100、截面積S1.0102 m2、電阻r0.15 的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，其變化率k0.80 T/s.線圈通過開關(guān)S連接兩根相互平行、 間距d0.20 m的豎直導(dǎo)軌， 下端連接阻值R0.50 的電阻.一根阻值也為0.50 、質(zhì)量m1.0102 kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上，在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.接通開關(guān)S后，棒對(duì)擋條的壓力恰好為零.假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻.(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小，并指出磁場(chǎng)方向；答案答案0.5 T磁場(chǎng)垂直紙面向外圖6答案解析2341代入數(shù)據(jù)

13、得：E0.8 V等效電路圖如圖：根據(jù)題意，此刻棒對(duì)擋條的壓力為零，即金屬棒所受安培力等于其重力，方向豎直向上即B2Iabdmg，解得B20.5 T，根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向外.2341(2)斷開開關(guān)S后撤去擋條，棒開始下滑，經(jīng)t0.25 s后下降了h0.29 m，求此過程棒上產(chǎn)生的熱量.答案答案2.3103 J解析解析開關(guān)斷開之后，撤去擋條，ab下滑過程切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)動(dòng)量定理，則B2dh聯(lián)立解得W4.6103 J答案解析23412.(2015浙江10月選考22改編)如圖7甲所示，質(zhì)量m3.0103 kg的“ ”形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“ ”形框的水平

14、細(xì)桿CD長(zhǎng)l0.20 m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B11.0 T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一匝數(shù)n300匝，面積S0.01 m2的線圈通過開關(guān)K與兩水銀槽相連.線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.(g取10 m/s2)(1)求00.10 s線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小.答案答案30 V答案解析2341甲乙圖7(2)t0.22 s時(shí)閉合開關(guān)K，若安培力遠(yuǎn)大于重力，細(xì)框跳起的最大高度h0.20 m，求通過細(xì)桿CD的電荷量.答案解析答案答案0.03 C23413.(2017浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)質(zhì)量為m、電阻率為、橫截面積為S的均勻薄金屬條制成

15、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形框abba，如圖8甲所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行.設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì).可認(rèn)為方框的aa邊和bb邊都處在磁極間，磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平(不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g). 甲裝置縱截面示意圖乙裝置俯視示意圖圖8模擬訓(xùn)練2341(1)請(qǐng)判斷圖乙中感應(yīng)電流的方向；答案解析答案答案順時(shí)針2341解析解析由右手定則可知：感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針.乙裝置俯視示意圖解析解析方框受到的安培力：FA2BIL2341答案解析答案解析2341解析解析當(dāng)方框下落的加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大

16、，即將下落過程分成若干微元，由動(dòng)量定理得vith23414.(2016浙江鎮(zhèn)海中學(xué)月考)有電阻均為R的兩金屬棒a、b，a棒的質(zhì)量為m，b棒的質(zhì)量為M，兩棒均放在如圖9所示的光滑軌道的水平部分上，軌道的水平部分有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓弧部分無磁場(chǎng)，且軌道足夠長(zhǎng)，開始時(shí)給a棒一水平向左的初速度v0，a、b兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中與軌道始終接觸良好，且a棒與b棒始終不相碰，請(qǐng)問：(1)當(dāng)a、b兩棒在水平軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度分別為多少？損失的機(jī)械能為多少？答案解析2341圖9解析解析a、b兩棒在水平軌道上動(dòng)量守恒.設(shè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)a、b兩棒的共同速度為v1，2341(2)若b棒在水平軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)后，又沖上圓弧軌道，在b棒返回到水平軌道前，a棒已靜止在水平軌道上，且b棒與a棒不相碰，然后達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，最后a、b的速度為多少？解析解析由于b棒在沖上圓弧軌道又返回水平軌道過程中機(jī)械能守恒，故返回時(shí)速度大小不變，即v2v1，b棒與a棒向右運(yùn)動(dòng)過程中，直到新的穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)a、b的共同速度為v3，由動(dòng)量守恒定律，有Mv2(Mm)v3，答案解析2341(3)整個(gè)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？解析解析整個(gè)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，答案解析2341