2013届高三物理第二轮复习讲义动量和能量.doc

龙川一中物理第二轮复习讲义
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2013届高三物理第二轮复习讲义
——动量和能量
编辑人：YWH
编辑时间：2013年月2日
在每年的高考物理试卷中都会出现考查能量的问题。并时常发现“压轴题”就是能量试题。要更加关注有关基本概念的题、定性分析现象的题和联系实际、联系现代科技的题。试题常常是综合题，动量与能量的综合，或者动量、能量与平抛运动、圆周运动、热学、电磁学、原子物理等知识的综合。试题的情景常常是物理过程较复杂的，或者是作用时间很短的，如变加速运动、碰撞、爆炸、打击、弹簧形变等。

动能定理

动量
p=mv
力的积累和效应
力对时间的积累效应
力对位移的积累效应
功：W=FScosα
瞬时功率：P=Fvcosα
平均功率：
动能

势能
重力势能：Ep=mgh
弹性势能
机械能
机械能守恒定律
Ek1+EP1=Ek2+EP2
或ΔEk=ΔEP
系统所受合力为零或不受外力
牛顿第二定律
F=ma
冲量
I=Ft
动量定理
Ft=mv2-mv1
动量守恒定律
m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’
一、动量与能量知识框架：

考试大纲要求：
主题内容要求说明碰撞和动量动量守恒考点1：动量、动量守恒定律及其应用
考点2：弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ
Ⅱ只限于一维能量考点1：能量守恒定律
考点2：功和功率
考点3：动能和动能定理
考点4：重力做功与重力势能
考点5：功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
二、功能关系
能量是状态量，不同的状态有不同的数值的能量，能量的变化是通过做功或热传递两种方式来实现的，力学中功是能量转化的量度，热学中功和热量是内能变化的量度。
(1)W合=△Ek：包括重力、弹簧弹力、电场力等各种力在内的所有外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。(动能定理)
(2)WF=△E：除重力以外有其它外力对物体做功等于物体机械能的变化。(机械能定理)
注：①物体的内能(所有分子热运动动能和分子势能的总和)、电势能不属于机械能
②WF=0时，机械能守恒，通过重力做功实现动能和重力势能的相互转化。
③WG=-△EP重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。重力势能变化只与重力做功有关，与其他做功情况无关。
④W电=-△EP：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。在只有重力、电场力做功的系统内，系统的动能、重力势能、电势能间发生相互转化，但总和保持不变。
注：在电磁感应现象中，克服安培力做功等于整个回路中产生的电能，电能再通过电路转化为其他形式的能。
⑤一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。Q=fd（d相对为相互摩擦的物体间的相对位移；若相对运动有往复性，则d为相对运动的路程）。

三、力学规律的选用原则
1、如果在某个物理过程中物体做匀变速运动，则可用运动学知识去求解（运动学的核心内容为：受力分析、牛顿第二定律、运动学各公式）。
2、研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理（涉及时间问题）或动能定理（涉及位移问题）去解决。

3、若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用两个守恒定律（动量守恒定律与能量守恒定律）去解决问题，但须注意研究的问题是否满足守恒条件。
4、在涉及相对位移问题（尤其是滑块模型中）时，则优先考虑能量守恒定律，即用系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，也即转变为系统内能的量。

5、在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，须注意到一般这些过程均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化，这种问题由于作用时间都极短，故动量守恒定律一般能派上大用场。

四、经典模型归纳
（一）滑块（子弹打木块）模型
此模型核心内容是动量守恒与能量守恒两大守恒定律还有与动能定理的结合。且经常会用到摩擦产生热量为：Q=μmgL(L为系统相对位移或路程)的公式。
例题１、如图所示，水平光滑地面停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点的正上方某处无初速度下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块的重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，求：
(1)物块开始下落的位置距离水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的多少倍？
A
B
C
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ为多少？

解：(1)设物块的质量为m,其开始下落的位置距离BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车