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近10年高考动量与能量守恒综合考题归类分析-l
近十年高考动量与能量守恒定律综合应用考题归类分析
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近十年高考动量与能量守恒定律综合应用考题归类分析
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近十年高考动量与能量守恒定律综合应用考题归类分析
动量与能量守恒定律的综合应用,是自然界最普遍的两个规律的联手表演;是中学阶段最重要的物理方法之一;是高考的永恒话题.
纵观历年高考题,一般都要涉及二到三个研究对象,根据研究对象之间的关联及相互作用特征,可分为三种类型:①摩擦关联,单向转化;②弹簧关联,可逆转化;③多态关联,综合转化.
它们从不同角度,,有助于开拓解题思路,提高分析能力.
近十年高考动量与能量守恒定律综合应用考题归类分析
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1摩擦关联,单向转化
几个研究对象通过滑动摩擦相互关联的问题,出现在92(压轴题)96(试题24):系统机械能部分单向转化为内能,这种转化是单向的、不可逆的,动量守恒P1=P2和能量守恒是解决问题的基本关系式.
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例1,(2001年安徽省春季高考试题22)如图1所示,A、,两板的质量皆为M=,长度皆为L=,C是一质量为m=。=,,而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ=。求最后A、B、=10m/s2.
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解析:先假设小物块C在木板B上移动距离x后,停在B上,这时A、B、C三者的速度相等,设为v,由动量守恒得(摩擦关联1)
mv0=(m+2M)v①
由能量关系得(单向转化1)
μmgx=-②
解①、②两式得x=Mv20/(2M+m)μg
代人数值得x=>L
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x比B板的长度L大,这说明小物块C不会停在B板上,;,此时A、B板的速度为v2,则由动量守恒得(摩擦关联2)
mv0=mv1+2Mv2③
由能量关系得(单向转化2)
μmgL=--④
联立③、④两式,以题给数据代人并选择合理的解得
v2==.
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当滑到A之后,B即以v2=,而C是以v1=,此时C和A对地的末速度为v3,由动量守恒得(摩擦关联3)
Mv2十mvl=(m+M)v3⑤
由能量关系得(单向转化3)
μmgy=+-⑥
解⑤、⑥两式得
v3==<L.
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y比A板的长度小,、B、C的速度分别为:
vA=vC=v3=,
vB=v2=.
结论1:解决“摩擦关联的单向转化”问题的一般方法是:运用动量守恒定律解出分界速度,运用能量守恒定律分析系统机械能部分单向转化为内能的过程;以动量守恒P
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1=P2和能量守恒fS相=△EK,为基本关系式联立求解。
2弹簧关联,可逆转化
几个研究对象通过弹簧相互关联的问题,出现在97年(25题)、2000年(压轴题)中。2000年高考压轴题(试题22),,那就是“星星还是那个星星,月亮还是那个月亮”,:系统能量守恒(机械能分阶段守恒),动能与势能转化可逆,
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l=P2和能量守恒△EK=△Ep,是解决这类问题的基本关系式.
例2(2000年试题22)在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.,,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失).。