高三专题复习动量和能量[下学期]

文档属性

名称 高三专题复习动量和能量[下学期]
格式 rar
文件大小 69.3KB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2007-03-24 21:57:00

图片预览

文档简介

课件29张PPT。动量和能量
※一. 功和能
※二. 功能关系
※三. 应用动能定理、动量定理、动量守恒定律
的注意点 例1 例2 例3 例4
※ 四. 碰撞的分类
※五. 弹性碰撞的公式 例5
※ 综合应用 例6 96年21 练习1 例7
例8 96年20 2003全国理综34
练习2 练习3 练习4 练习5一功和能功能功能关系功:W=FScos?(只适用恒力的功)功率:动能:势能: 机械能:E=EP+EK=mgh+1/2 mv2动能定理:机械能
守恒定律功是能量转化的量度——W=△EEp ′=1/2kx2二. 功能关系?--------功是能量转化的量度⑴重力所做的功等于重力势能的减少
⑵电场力所做的功等于电势能的减少
⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少
⑷合外力所做的功等于动能的增加
⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒
⑹重力以外的力所做的功等于机械能的增加
⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少
ΔE = fΔS ( ΔS 为相对位移)
⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加三. 应用动能定理分析一个具体过程时,要做到三个“明确”,即明确研究对象(研究哪个物体的运动情况),明确研究过程(从初状态到末状态)及明确各个力做功的情况。还要注意是合力的功。 应用动量定理、动量守恒定律的注意点:要注意研究对象的受力分析,研究过程的选择,还要特别注意正方向的规定。?? 应用动量守恒定律还要注意适用条件的检验。应用动量定理要注意是合外力。例1.关于机械能守恒,下面说法中正确的是 [ ]
A.物体所受合外力为零时,机械能一定守恒
B.在水平地面上做匀速运动的物体,机械能一定守恒
C.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体,机械能一定守恒
D.做各种抛体运动的物体,若不计空气阻力,机械能一定
守恒D练习.按额定功率行驶的汽车,所受地面的阻力保持不变,则[ ]
A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大
B.汽车可以做匀加速运动
C.汽车加速行驶时,加速度逐渐减小,速度逐渐增大
D.汽车达到最大速度时,所受合力为零C D 例2. 如图示的装置中,木块与水平面的接触是光滑的,子弹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、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中 ( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量不守恒,机械能守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒 D 例3、 钢球从高处向下落,最后陷入泥中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中的阻力为重力的n 倍,求(1)钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h的比值 H∶h =? (2)钢珠在空中下落的时间T与陷入泥中的时间t的比值T∶t=???解:(1) 由动能定理,选全过程mg(H+h)-nmgh=0?????H + h = n h??? ∴H : h = n - 1????(2) 由动量定理,选全过程????mg(T+t)-nmgt=0???? T + t = n t???∴ T : t = n - 1说明:全程分析法是一种重要的物理分析方法,涉及到多个物理过程的题目可首先考虑采用全过程分析例4、? 如图所示,三块完全相同的木块固定在水平地面上,设速度为v0子弹穿过木块时受到的阻力一样,子弹可视为质点,子弹射出木块C时速度变为v0/2.求:
(1) 子弹穿过A和穿过B 时的速度v1=? v2=?
(2)子弹穿过三木块的时间之比t1∶t2∶t3 =?解:(1)由动能定理:f · 3l = 1/2·mv02 - 1/2·m(v0 /2) 2f ·2l = 1/2·mv02 - 1/2·mv22f · l = 1/2·mv02 - 1/2·mv12(2)由动量定理:f t1 = mv0 - mv1f t2 = mv1 – mv2f t3 = mv2 – mv0/2四 碰撞的分类 完全弹性碰撞 —— 动量守恒,动能不损失
(质量相同,交换速度)
完全非弹性碰撞—— 动量守恒,动能损失
最大。 (以共同速度运动)
非完全弹性碰撞— 动量守恒,动能有损失。
碰 撞后的速度介于上面两种碰撞的
速度之间.五. 弹性碰撞的公式:?由动量守恒得:
m1V0= m1V 1 ′ + m2V2 ′ 由系统动能守恒质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度.上式只适用于B球静止的情况。物块m1滑到最高点位置时,二者的速度;
物块m1从圆弧面滑下后,二者速度
若m1= m2物块m1从圆弧面滑下后,二者速度 如图所示,光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求:例5.解:(1)由动量守恒得m1V0=(m1+m2)V V= m1V0 / (m1+m2) =0.5m/s(2)由弹性碰撞公式(3)质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度 ∴ v1 = 0 v2=2m/s例6.? 一传送皮带与水平面夹角为30°,以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端,经一段时间送到高2m的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数为μ= 0.866 ,
求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。解: 设工件向上运动距离S 时,速度达到传送带的速度v ,
由动能定理可知μmg S cos30°– mg S sin30° = 0- 1/2 mv 2解得 S=0. 8m,说明工件未到达平台时,速度已达到 v ,所以工件动能的增量为????? △EK = 1/2 m v2=20J工件重力势能增量为???? △EP= mgh = 200J在工件加速运动过程中,工件的平均速度为 v/2 ,因此工件的位移是皮带运动距离S′的1/2,即S′= 2S = 1.6 m 由于滑动摩擦力作功而增加的内能 △ E 为?????△E=f △S=mgcos30°(S′-S)= 60J电动机多消耗的电能为 △EK+△EP+△E=280J96年高考21 在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的恒力乙推这一物体,当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32 J,则在整个过程中,恒力甲做的功等于
焦耳,恒力乙做的功等于 焦耳.解:A---BS=1/2a1 t2 =F1 t2 /2mv=at=F1 t/mB---C—A- S=vt - 1/2 a2 t2 = F1 t 2/m - F2 t2 /2m∴F2 =3 F1A—B—C—A 由动能定理 F1S+F2S=32∴W1= F1S=8J
W2= F2S=24J8J24J练习1 、一物体静止在光滑水平面,施一向右的水平恒力F1,经t 秒后将F1 换成水平向左的水平恒力F2,又经过t 秒物体恰好回到出发点,在这一过程中F1、F2 对物体做的功分别是W1、W2,求:W1∶W2=?解一:画出运动示意图,由动量定理和动能定理?:F1 t = mv1 (1)F2 t = - mv2 -mv1 (2)F1 S =1/2· mv12 (3)F2 S = 1/2· mv22 -1/2· mv12 (4)(1) / (2) F1/ F2 =v1 /(v1 +v2 )(3) / (4) F1/ F2 =v12 /(v12 - v22 )化简得 v2 =2v1 (5)由动能定理?:W1 = 1/2· mv12W2 = 1/2· mv22 - 1/2· mv12=3× 1/2· mv12∴W2 = 3 W1 解法二、 将⑤代入①/②得 F1∶F2 = 1∶3W2 / W1= F1S / F2S=1∶3解法三、用平均速度: ?v1 / 2 = ( - v2 + v1) / 2∴ v2 =2 v1 ? 由动能定理?:W1 =1/2·m v12W2= 1/2·m v22 - 1/2·m v12 = 3/2 × m v12∴ W2= 3W1 例7、如图所示,质量为M的小车左端放一质量为m的物体.物体与小车之间的摩擦系数为μ,现在小车与物体以速度v0在水平光滑地面上一起向右匀速运动.当小车与竖直墙壁发生弹性碰撞后,物体在小车上向右滑移一段距离后一起向左运动,求物体在小车上滑移的最大距离.解:小车碰墙后速度反向,由动量守恒定律(M+m)V= (M-m)v0最后速度为V,由能量守恒定律1/2 (M+m)v0 2- 1/2 (M+m)V 2 =μmg S例8. 如图所示,质量为M的火箭,不断向下喷出气体,使它在空中保持静止.如果喷出气的速度
为υ,则火箭发动机的功率为 ( )
?(A) Mgυ; (B) Mgυ;
(C) Mυ2; (D) 无法确定.解:对气体: FΔt= Δmv 对火箭 :F=Mg 对气体: PΔt=1/2×Δmv2
=1/2× FΔt v ∴ P=1/2× F v= 1/2×Mg vB1996年高考20: 如下图所示,劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓缦地坚直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面,在此过程中,物块2的重力势能增加了

物块1的重力势能增加了
________ 。 2003全国理综34、 一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。
求电动机的平均输出功率P。解析:以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,则对小箱有: S =1/2·at2 v0 =at在这段时间内,传送带运动的路程为: S0 =v0 t由以上可得: S0 =2S用f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力,则传送带对小箱做功为A=f S=1/2·mv02传送带克服小箱对它的摩擦力做功A0=f S0=2×1/2·mv02两者之差就是摩擦力做功发出的热量Q=1/2·mv02[也可直接根据摩擦生热 Q= f △S= f(S0- S)计算]题目可见,在小箱加速运动过程中,小箱获得的动能与发热量相等. Q=1/2·mv02T时间内,电动机输出的功为:此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即:W=N· [ 1/2·mv02+mgh+Q ]= N· [ mv02+mgh]已知相邻两小箱的距离为L,所以:v0T=NL v0=NL / T 联立,得:题目练习2. 一个不稳定的原子核、质量为M,开始时处于静止状态、放出一个质量为m的粒子后反冲,已知放出粒子的动能为E0,则反冲核的动能为 ( )
(A) E0 (B)
(C) (D) C 练习、某地强风的风速为v,空气的密度为ρ,若在刮强风时把通过横截面积为S的风的动能50%转化为电能,则电功率为P= .练习3. 下列说法正确的是: ( )
(A)一对摩擦力做的总功,有可能是一负值,有可能
是零;
(B)物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化;
(C)当作用力作正功时,反作用力一定做负功;
(D)当作用力不作功时,反作用力一定也不作功;
(E)合外力对物体做功等于零,物体一定是做匀速直
线运动.A练习4、水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上(初速度为零),它将在传送带上滑动一段距离后速度才达到v 而与传送带保持相对静止,设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为μ,在这相对滑动的过程中( )
(A)滑动摩擦力对工件所做的功为mv2/2
(B)工件的机械能增加量为mv2/2
(C)工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2μg
(D)传送带对工件做功为零A B C练习5.如图所示,质量为M的木板静止在光滑的水平面上,其上表面的左端有一质量为m的物体以初速度v0,开始在木板上向右滑动,那么:( )
(A)若M固定,则m对M的摩擦力做正功,M对m的摩擦力做负功;
(B)若M固定,则m对M的摩擦力不做功,M对m的摩擦力做负功;
(C)若M自由移动,则m和M组成的系统中摩擦力做功的代数和为零;
(D)若M自由移动,则m克服摩擦力做的功等于M增加的动能和转化为系统的内能之和。
B D
同课章节目录