高三二轮微专题动量与能量Word文件下载.docx
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C．t0时刻物块的速度大小为
D．0～t1时间内物块上升的高度为－
3．（图像综合应用）一质量为m＝1kg的物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到水平拉力的作用，物体由静止开始沿直线运动，物体的加速度a和速度的倒数的关系如图4 4所示．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是（ ）
A．物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2
B．物体速度为1.5m/s时，加速度大小为1.5m/s2
C．拉力的最大功率为3W
D．物体匀加速运动的时间为1s
考点二 动能定理与图像结合问题
动能定理与图像的结合是常考题型，分析动能定理与图像结合问题可按以下三个基本步骤进行：
考向1 Fx图像
例1如图4 5甲所示，在倾角为30°
的足够长的光滑斜面AB的A处平滑连接一粗糙水平面OA，OA长为4m．有一质量为m的滑块，在O处受一水平向右的力F作用由静止开始运动．F只在水平面上按图乙所示的规律变化．滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10m/s2，试求：
（1）滑块运动到A处的速度大小；
（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度．
考向2 Wx图像
例2质量为2kg的物体放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图4 6所示，g取10m/s2.下列说法中正确的是（ ）
A．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W
B．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W
C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W
D．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W
考向3 Ex图像
例3如图4 7甲所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底端的重力势能为零，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s2.根据上述信息可以求出（ ）
图4 7
A．斜面的倾角
B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C．小滑块下滑的加速度的大小
D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小
考点三:
动能定理解决单体复杂问题
例4（14分）如图4 8所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成，各雪道间均平滑连接．A处与水平平台间的高度差h＝45m，CD的倾角为30°
.运动员自A处由静止滑下，不计其在雪道AB、BC滑行和空中飞行时所受的阻力，g取10m/s2，运动员可视为质点．
（1）求运动员滑离平台BC时的速度；
（2）为保证运动员落在着陆雪道CD上，雪道CD长度至少为多少？
（3）若实际的着陆雪道CD长为150m，运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%，在减速区DE滑行x＝100m后停下，则运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍？
[解答步骤规范]
（1）运动员由A到C的过程中，由动能定理有
________（2分）
解得vC＝＝________．（1分）
（2）设运动员在着陆雪道上的落点D′距点C的距离为L，由平抛运动规律得
解得L＝________．（1分）
（3）运动员由A运动到落点D′的过程中，由动能定理有
设运动员在减速区减速过程中所受平均阻力是其重力的k倍，对运动员在减速区运动过程，由动能定理有
根据题意有
________（1分）
解得________．（1分）
变式1如图4 9所示，水平面上某点固定一轻质弹簧，A点左侧的水平面光滑，右侧水平面粗糙，在A点右侧5m远处（B点）竖直放置一半圆形管状光滑轨道，轨道半径R＝0.4m，连接处相切．现将一质量m＝0.1kg的小滑块放在弹簧的右端（在A点左侧且不与弹簧拴接），用力向左推滑块而压缩弹簧，使弹簧具有的弹性势能为2J，放手后滑块被向右弹出，它与A点右侧水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2.
（1）求滑块运动到半圆形轨道最低点B时对轨道的压力；
（2）改变半圆形轨道的位置（左右平移），使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C时对轨道的压力大小等于滑块的重力，问A、B之间的距离应调整为多少？
图4 9
考点一 机械能守恒定律的应用
例1如图5 1甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客不会掉下来．我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下，小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动．如果已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，不考虑阻力．
（1）求若小球从高为h处由静止释放，小球到达圆轨道底端时对轨道的压力；
（2）若要使小球运动过程中不脱离轨道，讨论小球由静止释放时的高度应满足的条件；
图5 1
变式1如图5 2所示，一质量不计的细线绕过光滑的轻质定滑轮O（大小不计）与质量为5m的砝码相连，另一端与套在一根光滑的固定竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、C、B三点，且C为AB的中点，AO与竖直杆的夹角θ＝53°
，C点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设竖直杆足够长，圆环和砝码在运动过程中均不会与其他物体相碰．现将圆环从A点由静止释放（已知sin53°
＝0.8，cos53°
＝0.6），试求：
（1）砝码下降到最低点时，圆环的速度大小；
（2）圆环下滑到B点时的速度大小；
（3）圆环能下滑的最大距离．
考点二 能量守恒定律的应用
例2如图5 5所示，将一轻弹簧固定在倾角为30°
的斜面底端，现用一质量为m、可视为质点的物体将弹簧压缩并锁定在A点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B与A点的竖直高度差为h，已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g.则下列说法不正确的是（ ）
A．当弹簧恢复原长时，物体有最大动能
B．弹簧的最大弹性势能为2mgh
C．物体最终会静止在B点
D．物体从A点开始运动到静止的过程中系统损失的机械能为mgh
变式1（多选）如图5 6所示，用轻绳连接的滑轮组下方悬挂着两个物体1、2，它们的质量分别为m1、m2，且m2＝2m1，滑轮的质量、摩擦均不计．现将系统由静止释放，在物体1上升h高度（h小于两滑轮起始高度差）过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体2减小的重力势能全部转化为物体1增加的重力势能
B．物体1上升h高度时的速度为
C．轻绳对物体1做功的功率与轻绳对物体2做功的功率大小相等
D．轻绳的张力大小为m1g
变式2（多选）如图5 7所示，一绝缘固定轨道的光滑圆弧段和粗糙水平段相切于N处，M相对于N的竖直高度为h＝0.4m；
在水平轨道正上方空间中存在着范围足够大、方向水平向右的匀强电场，场强大小为E＝2×
104N/C，一质量为m＝2×
10－2kg、电荷量Q＝10－5C的带负电滑块，从M点由静止滑下．已知水平轨道与小滑块间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10m/s2，滑块大小不计，则下列选项正确的是（ ）
A．滑块第一次速度为零时在水平面的位移为1m
B．滑块最后在电场中静止
C．滑块最后只能静止在N点
D．滑块在水平面内运动的总路程为2m
功能关系的应用
例3质量为m＝1kg的滑块以某一初速度从固定斜面的底端沿斜面上滑，规定斜面底端为重力势能的参考平面．在上滑过程中，滑块的机械能E随位移x的变化规律如图5 8甲所示，重力势能Ep随位移x的变化规律如图乙所示．已知重力加速度为g＝10m/s2，求滑块与斜面间的动摩擦因数．
变式1物体在引力场中具有的势能叫引力势能，取两物体相距无穷远时的引力势能为零．一质量为m0的质点与质量为M0的引力源中心距离为r0时，其引力势能Ep＝－（式中G为引力常量）．一颗质量为m的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，由于受高空稀薄空气的阻力作用，卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2，则在此过程中空气阻力做的功W为（ ）
A．－GMmB．－
C．－D．－
变式2如图5 9甲所示，倾角为37°
的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m＝1kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取10m/s2，sin37°
＝0.6，cos37°
＝0.8.则下列说法正确的是（ ）
A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.75
B．0～8s内因摩擦产生的热量为72J
C．0～8s内物体机械能的增量为84J
D．0～8s内因放上物体，传送带电动机多消耗的电能为216J
动量定理和动量守恒定律
考点一:
动量、冲量和动量定理
1．（冲量与动量的辨析）游乐园里，质量为m的小女孩从滑梯顶端由静止滑下．空气阻力不计，滑梯可等效为倾角为θ的斜面，已知小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑到底端所用时间为t，重力加速度为g，则下列判断中正确的是（ ）
A．小女孩下滑过程中弹力的冲量为零
B．小女孩下滑过程受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零，总功也为零
C．小女孩下滑过程中动量的变化为mgtsinθ
D．小女孩下滑至底端时动量的大小为mg（sinθ－μcosθ）t
2．（动量定理的一般应用）质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v.在时间t内（ ）
A．地面对他的平均作用力为mg
B．地面对他的平均作用力为
C．地面对他的平均作用力为m
D．地面对他的平均作用力为m
3．（动量定理解决流体问题）使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到了广泛应用．如图6 2所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲力为（ ）
A．ρSvB．ρSv2
C．ρSv2D．ρSv
4．（动量定理求电荷量）如图6 3所示，两根间距为L的平行金属导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.一质量为m的导体棒CD垂直于导轨且与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，不计导体棒与导轨间的摩擦．现对CD棒施加水平向右的恒力F，使CD棒由静止开始向右做直线运动．若经过时间t，CD棒获得的速度为v，求此过程中通过CD棒的电荷量q.
考点二:
动量守恒定律的理解和应用
1．（反冲）将质量为1.00kg的模型
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