高考物理二轮复习 第1部分 专题2 动量与能量 第3讲 动量和能量的综合应用教案-人教版高三全册物理教案.doc

动量和能量的综合应用
[高考统计·定方向](教师授课资源)
考点考向五年考情汇总1.动量定理和动量守恒定律考向1.动量定理的应用2019·全国卷ⅠT16
2019·全国卷ⅡT25
2018·全国卷ⅠT14
2018·全国卷ⅡT15
2017·全国卷ⅢT20
2016·全国卷ⅠT35(2)考向2.动量守恒定律的应用2018·全国卷ⅡT24
2017·全国卷ⅠT14考向3.动量定理与动量守恒定律的综合应用2018·全国卷ⅠT242.碰撞类问题考向1.完全弹性碰撞2019·全国卷ⅢT25
2019·全国卷ⅠT25
2016·全国卷ⅡT35(2)
2016·全国卷ⅢT35(2)考向2.非完全弹性碰撞3.动量、动力学和能量观点的综合应用考向1.“冲击板块”类综合问题考向2.“传送带”类综合问题动量定理和动量守恒定律(5年9考)

❶分析近五年的高考题可以看出，自2017年动量纳入必考后，单独考查动量和动量守恒时以选择题为主，也出现较简单的计算题，命题点以对动量、冲量概念的理解及动量定理、动量守恒定律的简单应用为主。但也呈现出与其它知识综合的趋势(例如2019·全国卷Ⅱ·T25)。
❷2020年备考应关注动量守恒与动力学知识的综合题的训练。

1．(2019·全国卷Ⅰ·T16)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为()
A．1.6×102kg B．1.6×103kg
C．1.6×105kg D．1.6×106kg
B[根据动量定理有FΔt＝Δmv－0，解得eq\f(Δm,Δt)＝eq\f(F,v)＝1.6×103kg/s，所以选项B正确。]
2．(2018·全国卷Ⅱ·T15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()
A．10NB．102NC．103N D．104N
C[根据自由落体运动和动量定理有2gh＝v2(h为25层楼的高度，约70m)，Ft＝mv，代入数据解得F≈1×103N，所以C正确。]
3．(2017·全国卷Ⅰ·T14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()
A．30kg·m/s B．5.7×102kg·m/s
C．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s
A[由于喷气时间短，且不计重力和空气阻力，则火箭和燃气组成的系统动量守恒。燃气的动量p1＝mv＝0.05×600kg·m/s＝30kg·m/s，则火箭的动量p2＝p1＝30kg·m/s，选项A正确。]
4．(2019·全国卷Ⅱ·T25)一质量为m＝2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机突然发现前方100m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中，0～t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t1＝0.8s；t1～t2时间段为刹车系统的启动时间，t2＝1.3s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止。已知从t2时刻开始，汽车第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m。

(a)(b)
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v­t图线；
(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；
(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1～t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t1～t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?
[考题分析]对题中所给信息“汽车第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m”的解读至关重要。不进行深入思考很容易套用x1－x4＝3a(Δt)2计算加速度。陷阱藏在哪里呢？还是老生常谈的问题，刹车问题要判断停车时间，t2时刻后的第4s内，汽车并非一直在运动。在此可以假设汽车在t2＋3s后再经t0时间停止运动。由中间时刻速度公式可知，汽车在t2时刻后第0.5s时的瞬时速度为24m/s，故由速度时间关系有：0＝v0.5－a(2.5s＋t0)，对最后1m的运动过程，可逆向等效为反向匀加速直线运动，x4＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,0)，解两式可求得稳定刹车过程的加速度大小。在t1～t2阶段，可应用动量定理计算汽车刹车前的速度，而阻力的冲量