2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前第7天 能量和動量學(xué)案

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1、 考前第7天　能量和動量 [回顧知識] 1．功的定義式 W＝Flcosα(α是F與位移l方向的夾角)，這種方法只適用于恒力做功．當(dāng)0≤α<時F做正功，當(dāng)α＝時F不做功，當(dāng)<α≤π時F做負(fù)功． 2．功率 P＝＝Fvcosα (1)當(dāng)v為瞬時速度時，對應(yīng)的P為瞬時功率． (2)當(dāng)v為平均速度時，對應(yīng)的P為平均功率． 3．機(jī)車啟動問題中的注意點 (1)全程最大速度的臨界點為：F阻＝. (2)勻加速運(yùn)動的最后點為－F阻＝ma；此時瞬時功率等于額定功率P額． (3)在勻加速過程中的某點有：－F阻＝ma. (4)在變加速運(yùn)動過程中的某點有－F阻＝ma2. 4．動能定理 (1)

2、定義：外力做功的代數(shù)和等于物體動能的變化量． (2)表達(dá)式：W合＝Ek2－Ek1. (3)適用范圍：單個物體，單一過程或多個過程，直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動． 5．機(jī)械能守恒定律 (1)成立條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功，其他任何內(nèi)力、外力都不做功或做功的代數(shù)和為零． 物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒． (2)表達(dá)式 ①Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 ②ΔEk＝－ΔEp. ③ΔEA增＝ΔEB減 6．幾種常見的功能關(guān)系 做功 能量變化 功能關(guān)系 重力做功 重力勢能變

3、化ΔEp WG＝－ΔEp 彈力做功 彈性勢能變化ΔEp WF＝－ΔEp 合外力做功W合 動能變化ΔEk W合＝ΔEk 除重力和彈力之外其他力做功W其 機(jī)械能變化ΔE W其＝ΔE 系統(tǒng)內(nèi)滑動摩擦力與介質(zhì)阻力做功Ffs相對 系統(tǒng)內(nèi)能變化ΔE內(nèi) Ffs相對＝ΔE內(nèi) 電場力做功 WAB＝qUAB 電勢能變化ΔEp WAB＝－ΔEp 電流做功W＝UIt 電能變化ΔE W＝－ΔE 7.動量定理 (1)內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量，這個關(guān)系叫做動量定理． (2)表達(dá)式：F·t＝mv2－mv1＝Δp. 動量定理不僅適用于恒力

4、作用的過程，也適用于隨時間變化的變力作用的過程．對于變力作用的過程，動量定理中的F可以理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值． (3)根據(jù)F＝ma得F＝ma＝m＝，即F＝，這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式． 8．動量定恒定律 (1)內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變． (2)三種常見表達(dá)式 ①p＝p′(系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p′)． 實際應(yīng)用時的三種常見形式： a．m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(適用于作用前后都運(yùn)動的兩個物體組成的系統(tǒng))． b．0＝m1v1′＋m2v2′(適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng)

5、，比如爆炸、反沖等)． c．m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v(適用于兩物體作用后結(jié)合為一體或具有相同速度的情況，如完全非彈性碰撞)． ②Δp＝0(系統(tǒng)總動量不變)． ③Δp1＝－Δp2(相互作用的兩物體組成的系統(tǒng)，兩物體動量的變化量大小相等、方向相反)． (3)動量守恒的條件 ①理想守恒：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力之和為零，則系統(tǒng)動量守恒． ②分方向守恒：系統(tǒng)在某一方向上不受外力，或外力之和為零，則系統(tǒng)在這一方向上的動量變化量為零，系統(tǒng)在這一方向上動量守恒． ③近似守恒：系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力或者系統(tǒng)在某一方向上的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，則系統(tǒng)的外力或系統(tǒng)在某一方向上的外力可以忽略不計

6、，系統(tǒng)或系統(tǒng)在某一方向上的動量近似守恒． [回顧方法] 1．求變力做功的常用方法 (1)將變力轉(zhuǎn)化為恒力 以恒代變法——通過關(guān)聯(lián)點將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功； 化曲為直法——可將方向變化大小不變的變力轉(zhuǎn)化為恒力來求所做的功； 平均力法——若力F隨位移l線性變化，可用平均力將變力轉(zhuǎn)化為恒力． (2)圖象法：作出變力F隨位移l變化的圖線，圖線與位移軸所圍的面積即變力所做的功． (3)當(dāng)某力做功的功率P一定時，該力在時間t內(nèi)做的功可由W＝Pt計算． (4)根據(jù)動能定理、功能關(guān)系，通過求能量的變化來求變力所做的功． 2．解決機(jī)械能守恒綜合題目的一般方法 (1)對物體進(jìn)行運(yùn)動過程的分

7、析，分析每一運(yùn)動過程的運(yùn)動規(guī)律． (2)對物體進(jìn)行每一過程中的受力分析，確定有哪些力做功，有哪些力不做功，哪一過程中滿足機(jī)械能守恒定律的條件． (3)分析物體的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律及有關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解． 3．分析小球碰撞是否合理的三種方法 (1)動量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′ (2)動能不增加，即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或m1v＋m2v≥m1v1′2＋m2v2′2 (3)速度要符合物理情景 ①碰前兩物體同向，則應(yīng)用v后>v前，碰后，原來在前的物體速度一定增大，且v前′≥v后′； ②兩物體相向運(yùn)動，碰后兩物體的運(yùn)動方向不可能都不改變． [回顧易錯點] 1．區(qū)分一對靜摩擦力與一對滑動摩擦力做功． 2．區(qū)分平均功率與瞬時功率． 3．區(qū)分在機(jī)車啟動類問題中“勻加速最后時刻的速度”與“所能達(dá)到的最大速度”． 4．區(qū)分機(jī)械能守恒條件中“只有重力做功”和“只受重力作用”． 5．區(qū)分動量守恒條件與機(jī)械能守恒條件． 6．區(qū)分動量定理與動能定理． 7．區(qū)分彈性碰撞與非彈性碰撞． 4