高考物理經(jīng)典習(xí)題解析第06章動(dòng)量守恒定律章末核心素養(yǎng)提升

高考物理經(jīng)典習(xí)題解析一、力學(xué)三大觀點(diǎn)在“三種典型模型”中的應(yīng)用模型1滑塊滑塊模型可分為兩類：?jiǎn)我换瑝K模型和多個(gè)滑塊模型。單一滑塊模型是指一個(gè)滑塊在水平面上、斜面上或曲面上運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，主要運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理或動(dòng)量定理進(jìn)行分析。多個(gè)滑塊模型是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的滑塊組成的系統(tǒng)，如滑塊與滑塊、小車(chē)與滑塊、子彈與木塊等，對(duì)于此類問(wèn)題應(yīng)著重分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確它們之間的時(shí)間、空間關(guān)系，并注意臨界、隱含和極值等條件，然后用能量守恒和動(dòng)量守恒等規(guī)律求解?！纠?】(2020·四川樂(lè)山市第一次調(diào)查研究)如圖1所示，在光滑的水平面上有一足夠長(zhǎng)的質(zhì)量M＝4kg的長(zhǎng)木板，在長(zhǎng)木板右端有一質(zhì)量m＝1kg的小物塊，長(zhǎng)木板與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)木板與小物塊均靜止。現(xiàn)用F＝14N的水平恒力向右拉長(zhǎng)木板，經(jīng)時(shí)間t＝1s撤去水平恒力F，取g＝10m/s2。求：圖1(1)小物塊在長(zhǎng)木板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，小物塊加速度的大小；(2)剛撤去F時(shí)，小物塊離長(zhǎng)木板右端的距離；(3)撒去F后，系統(tǒng)損失的最大機(jī)械能ΔE。答案(1)2m/s2(2)0.5m(3)0.4J解析(1)小物塊在長(zhǎng)木板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，小物塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力，則μmg＝ma1，解得a1＝μg＝2m/s2。(2)長(zhǎng)木板受拉力和摩擦力作用，由牛頓第二定律得F－μmg＝Ma2，解得a2＝3m/s20～1s時(shí)間內(nèi)，小物塊運(yùn)動(dòng)的位移x1＝eq\f(1,2)a1t2＝eq\f(1,2)×2×12m＝1m長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的位移x2＝eq\f(1,2)a2t2＝eq\f(1,2)×3×12m＝1.5m則小物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板的位移Δx＝x2－x1＝1.5m－1m＝0.5m。(3)撤去F時(shí)，小物塊和長(zhǎng)木板的速度分別為v1＝a1t＝2m/s，v2＝a2t＝3m/s小物塊和木板系統(tǒng)所受的合力為0，動(dòng)量守恒，得mv1＋Mv2＝(M＋m)v′，解得v′＝2.8m/s從撤去F到物塊與長(zhǎng)木板保持相對(duì)靜止，由能量守恒定律eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)＝ΔE＋eq\f(1,2)(M＋m)v′2解得ΔE＝0.4J模型2彈簧彈簧模型是指由物體與彈簧組成的系統(tǒng)，解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵在于分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，認(rèn)清彈簧的狀態(tài)及不同能量之間的轉(zhuǎn)化，由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體與彈簧組成的系統(tǒng)，應(yīng)注意彈簧伸長(zhǎng)或壓縮到最大程度時(shí)彈簧兩端連接的物體具有相同的速度；彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，彈性勢(shì)能最小(為零)等隱含條件?！纠?】(2020·天津市和平區(qū)第二次質(zhì)量調(diào)查)如圖2所示，CDE為光滑的軌道，其中ED段是水平的，CD段是豎直平面內(nèi)的半圓，與ED相切于D點(diǎn)，且半徑R＝0.5m。質(zhì)量m＝0.2kg的小球B靜止在水平軌道上，另一質(zhì)量M＝0.2kg的小球A前端裝有一輕質(zhì)彈簧，以速度v0向左運(yùn)動(dòng)并與小球B發(fā)生相互作用。小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，若小球B與彈簧分離后滑上半圓軌道，并恰好能通過(guò)最高點(diǎn)C，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取重力加速度g＝10m/s2，求：圖2(1)小球B與彈簧分離時(shí)的速度vB多大；(2)小球A的速度v0多大；(3)彈簧最大的彈性勢(shì)能Ep是多少？答案(1)5m/s(2)5m/s(3)1.25J解析(1)設(shè)小球B恰好通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，則有mg＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)①－mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)②聯(lián)立①②解得vB＝5m/s。(2)小球B與彈簧分離前后，小球A、B及彈簧組成的系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律有Mv0＝MvA＋mvB③eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)④聯(lián)立③④解得v0＝5m/s。(3)當(dāng)A、B兩者速度相同時(shí)，彈簧有最大彈性勢(shì)能Ep，設(shè)共同速度為v，由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律有Mv0＝(M＋m)v⑤Ep＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)v2⑥聯(lián)立⑤⑥解得Ep＝1.25J。模型3懸繩懸繩模型是指由懸繩或通過(guò)弧形滑槽將不同的物體連在一起組成的系統(tǒng)。此類問(wèn)題應(yīng)認(rèn)清物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)速度相同的隱含條件及系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。【例3】如圖3所示，在光滑的水平桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的滑環(huán)。滑環(huán)上通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛著一個(gè)質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)。將滑環(huán)固定時(shí)，給物塊一個(gè)水平?jīng)_量，物塊擺起后剛好碰到水平桿；若滑環(huán)不固定時(shí)，仍給物塊以同樣的水平?jīng)_量，求物塊擺起的最大高度。圖3答案eq\f(m,m＋M)L解析滑環(huán)固定時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有MgL＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)，解得v0＝eq\r(2gL)滑環(huán)不固定時(shí)，物塊初速度仍為v0，在物塊擺起最大高度h時(shí)，它們速度都為v，在此過(guò)程中物塊和滑環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒，則Mv0＝(m＋M)veq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)(m＋M)v2＋Mgh由以上各式解得h＝eq\f(m,m＋M)L。二、數(shù)學(xué)歸納法在動(dòng)量問(wèn)題中的應(yīng)用【例4】如圖4所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為2018m的木板，木板上有2018塊質(zhì)量均為m的相同木塊1、2…2018。最初木板靜止，各木塊分別以v、2v…、2018v同時(shí)向同一方向運(yùn)動(dòng)，木塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且木塊間不發(fā)生碰撞和離開(kāi)木板的現(xiàn)象。求：圖4(1)最終木板的速度大小；(2)運(yùn)動(dòng)中第88塊木塊的最小速度；(3)第二塊木塊相對(duì)木板滑動(dòng)的時(shí)間。答案(1)eq\f(2019,4)v(2)eq\f(43439,1009)v(3)eq\f(4037v,4036μg)解析(1)最終一起以速度v′運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒可知m(v＋2v＋…＋2018v)＝2×2018mv′，解得v′＝eq\f(2019,4)v。(2)設(shè)第k塊木塊最小速度為vk，則此時(shí)木板及第1至第k－1塊木塊的速度均為vk，因?yàn)槊繅K木塊質(zhì)量相等，所受合力也相等(均為μmg)，故在相等時(shí)間內(nèi)，其速度的減少量也相等，因而此時(shí)，第k＋1至第n塊的速度依次為vk＋v、vk＋2v、…、vk＋(n－k)v，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故m(v＋2v＋…＋nv)＝(nm＋km)vk＋m(vk＋v)＋…＋m[vk＋(n－k)v]＝nmvk＋kmvk＋(n－k)mvk＋m[1＋2＋…＋(n－k)]v＝2nmvk＋m[1＋2＋…＋(n－k)]v所以vk＝eq\f(（2n＋1－k）kv,4n)，v88＝eq\f(43439,1009)v。(3)第二塊木塊相對(duì)木板靜止的速度為v2＝eq\f(2×2018＋1－2,4×2018)×2v＝eq\f(4035,4036)v因?yàn)槟緣K的加速度總為a＝μgv2＝2v－μgt，解得t＝eq\f(2v－v2,μg)＝eq\f(4037v,4036μg)。

高考復(fù)習(xí)時(shí)間安排進(jìn)入高三，考生應(yīng)該如何復(fù)習(xí)才最有效呢？這是考生們最為關(guān)心的，下面為考生們準(zhǔn)備了一套有效的高三復(fù)習(xí)計(jì)劃，希望對(duì)于考生們的高考復(fù)習(xí)有所幫助。高三復(fù)習(xí)計(jì)劃第一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)能力過(guò)關(guān)(8月中3月初)全面閱讀教材，查漏補(bǔ)缺，使知識(shí)系鏡化。并配合單元訓(xùn)練，提升應(yīng)用能力。第二輪復(fù)習(xí)棕合能力突破(3月初~5月中)明碚重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，把握知識(shí)內(nèi)部聯(lián)系。加強(qiáng)解瓶訓(xùn)練，提升實(shí)戰(zhàn)能力。第三輪復(fù)習(xí)應(yīng)用能力提高(5月中5月底)檢驗(yàn)復(fù)習(xí)，強(qiáng)化記憶。自選模擬題，按考試要求自考，提前進(jìn)入考試狀態(tài)。高三階段怎樣安排自己的時(shí)間？在高三階段，復(fù)習(xí)課程的時(shí)間和內(nèi)容應(yīng)靈活安排，因?yàn)樘讉€(gè)人的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法等方面都有所不同，學(xué)習(xí)時(shí)間和課程內(nèi)容應(yīng)因人而異。根據(jù)自已的情況你可以制訂一個(gè)短期或長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)時(shí)間要排表。若某一科目是你的劣勢(shì)，你可以多花些時(shí)間去學(xué)習(xí)，優(yōu)勢(shì)科目應(yīng)繼續(xù)拔高。總之，要根據(jù)你自己的實(shí)際情況制訂計(jì)劃，不要好高鷺遠(yuǎn)，故步自封。溫瑞要說(shuō)過(guò)，“真正的高手會(huì)把精、氣、神集中于一擊”。而在生活中，注意力更是一種資源。因?yàn)樵谝欢ǖ臅r(shí)期內(nèi)，一個(gè)人的資源和能量是有限的，你無(wú)法同時(shí)做好數(shù)件同等重要、難度又都很大的事情。因此，你在學(xué)習(xí)和上課時(shí)注意力集中顯得尤為重要?！败?chē)到山前必有路”，對(duì)于注意力不阜中是有辦法可以解決的。學(xué)會(huì)給自己加油，汽車(chē)不是加過(guò)一次油后就可以永遠(yuǎn)跑下去的。同樣，我們?cè)趯W(xué)習(xí)中也需要給自己加油。特別是注意力不太集中時(shí)，這種加油能使人增強(qiáng)毅力和信心。生潔上豐富多樣化，高三的學(xué)習(xí)生活無(wú)疑是紫張的，是戰(zhàn)前的大演習(xí)，但在這種緊張的生潔中，放括一下是可以的。如打球、聽(tīng)音樂(lè)、看電影、讀雜志等，這樣可以調(diào)節(jié)因?qū)W習(xí)而造成的心理薇倦。在精神狀態(tài)良好的情況下工作、學(xué)習(xí)、做事，效率和效果都會(huì)景佳，而適當(dāng)?shù)丶涌熳鍪鹿?jié)奏，可以有效地刺激大勝，振態(tài)人的精神。在一個(gè)小時(shí)內(nèi)應(yīng)完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，不應(yīng)槍拖拉拉利用兩個(gè)小時(shí)去完成。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，加以時(shí)間限制以使自己有一個(gè)緊迫的時(shí)間觀念，防止拖沓。同時(shí)，做事節(jié)奏一加快，就可以把節(jié)省下來(lái)的時(shí)間做一些文體潔動(dòng)和休息調(diào)整，充實(shí)活躍自己的生活，從而更加有效地清除心理上的疲勞感，使注意力更容易集中。進(jìn)行體育鍍煉，體育般煉能讓人產(chǎn)生一種駕馭感、起越感。因此在體育活動(dòng)后，人會(huì)心情愉快，能夠精神飽滿地授入工作和學(xué)習(xí)。參考別人的倒子提醒自己，任何不利情況都是可以克服的。雖然愛(ài)迪生只接受過(guò)三個(gè)月的正規(guī)教育，但他是最偉大的發(fā)明家。這樣你可以鼓舞自己，使注意力很快集中。至于瑣碎的時(shí)間如何