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01 模型概述
1. 沖量與功的比較
2.動(dòng)量與動(dòng)能的比較
3. 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理
1)動(dòng)量定理 :
①內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化.
②表達(dá)式:
2)動(dòng)能定理
①內(nèi)容:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化.
②表達(dá)式:.
③物理意義:合力做的功是物體動(dòng)能變化的量度.
3)說(shuō)明:
①應(yīng)用這兩個(gè)定理時(shí),都涉及到初、末狀狀態(tài)的選定,一般應(yīng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析來(lái)定初、末狀態(tài).初、末狀態(tài)的動(dòng)量和動(dòng)能都涉及到速度,一定要注意我們現(xiàn)階段是在地面參考系中來(lái)應(yīng)用這兩個(gè)
定理,所以速度都必須是對(duì)地面的速度.
②動(dòng)量是有方向的,是矢量,而動(dòng)能沒(méi)方向,是標(biāo)量。
③兩個(gè)定理都不用考慮中間過(guò)程,只考慮始末狀態(tài)。動(dòng)量定理只考慮始末狀態(tài)的動(dòng)量,動(dòng)能定理只考慮始末狀態(tài)的動(dòng)能。過(guò)程中的速度加速度變化不予考慮。
④兩個(gè)定理都主要解決“不守恒”問(wèn)題,動(dòng)量定理主要解決動(dòng)量不守恒問(wèn)題,動(dòng)能定理主要解決機(jī)械能不守恒問(wèn)題。
⑤動(dòng)量定理反映了沖量是動(dòng)量變化的原因,而動(dòng)能定理反映了外力做功是物體動(dòng)能變化的原因。
4. 動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律
1)動(dòng)量守恒定律
①內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。
②適用條件
Ⅰ、理想守恒:不受外力或所受外力的合力為零。
Ⅱ、近似守恒:系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力,如碰撞、爆炸等過(guò)程。
Ⅲ、某一方向守恒:如果系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但在某一方向上不受外力或所受外力的合力為零,則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒。
③動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式
(1)或。即系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量。
(2),相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的變化量等大反向。
2)機(jī)械能守恒定律
①內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。
②表達(dá)式:或。
③守恒條件:只有重力或彈力做功。
02 典題攻破
1. 沖量與功
【典型題1】(2024·遼寧大連·二模)(多選)體育課上,某同學(xué)做俯臥撐訓(xùn)練,在向上撐起過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.地面對(duì)手的支持力做了正功B.地面對(duì)手的支持力沖量為零
C.他克服重力做了功D.他的機(jī)械能增加了
【答案】CD
【詳解】A.由于地面對(duì)手的支持力作用點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生位移,則地面對(duì)手的支持力不做功,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
可知地面對(duì)手的支持力沖量不為零,故B錯(cuò)誤;
CD.由于人的重心升高,則重力做負(fù)功,即該同學(xué)克服重力做了功,在向上撐起過(guò)程中,同學(xué)的機(jī)械能增加了,故CD正確。
故選CD。
2. 動(dòng)量與動(dòng)能
【典型題2】甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上,甲推乙后,兩人向相反方向滑去。若甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,則( )
A.甲推乙的過(guò)程中,甲對(duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力
B.甲推乙的過(guò)程中,甲對(duì)乙的沖量小于乙對(duì)甲的沖量
C.分開(kāi)后,甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量
D.分開(kāi)后,甲的動(dòng)能小于乙的動(dòng)能
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)牛頓第三定律可知,甲推乙的過(guò)程中,甲對(duì)乙的作用力等于乙對(duì)甲的作用力,故A錯(cuò)誤;
BC.甲推乙的過(guò)程中,甲乙二人組成的系統(tǒng)在二者相互作用過(guò)程中不受外力,滿(mǎn)足系統(tǒng)動(dòng)量守恒條件,故甲對(duì)乙的沖量與乙對(duì)甲的沖量等大反向,故分開(kāi)后,甲的動(dòng)量等于乙的動(dòng)量,故BC錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
可知?jiǎng)恿看笮∠嗟?,而甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,故甲的動(dòng)能小于乙的動(dòng)能,故D正確。
故選D。
3. 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理
【典型題3】(2024·山東淄博·模擬預(yù)測(cè))中科院研制的電磁彈射實(shí)驗(yàn)裝置能構(gòu)建微重力實(shí)驗(yàn)環(huán)境,把“太空”搬到地面。實(shí)驗(yàn)裝 置像一個(gè)“大電梯”,原理如圖所示,在電磁彈射階段,電磁彈射系統(tǒng)推動(dòng)實(shí)驗(yàn)艙豎直向 上加速運(yùn)動(dòng)至A位置,撤除電磁作用。此后,實(shí)驗(yàn)艙做豎直上拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后返回A位置,再經(jīng)歷一段減速運(yùn)動(dòng)后靜止。已知在上述過(guò)程中的某個(gè)階段,忽略阻力,實(shí)驗(yàn)艙處于完全失重狀態(tài),這一階段持續(xù)的時(shí)間為4s,實(shí)驗(yàn)艙的質(zhì)量為500kg。取重力加速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)艙向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程始終處于失重狀態(tài)
B.實(shí)驗(yàn)艙運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離A位置的最大距離為40m
C.向上彈射階段,電磁彈射系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)艙做功等于1×105J
D.向上彈射階段,電磁彈射系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)艙的沖量大于
【答案】D
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)艙向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),后向下減速,處于超重狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)艙在電磁彈射結(jié)束后開(kāi)始豎直上拋時(shí)的速度最大,根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知距離A位置的最大距離
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)艙在電磁彈射結(jié)束后開(kāi)始豎直上拋時(shí)的速度最大,根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知該速度為
在向上彈射過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有
所以
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.在向上彈射過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理有
所以
選項(xiàng)D正確。
故選D。
4. 動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律
【典型題4】(2024·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測(cè))如圖,A、B兩物體的質(zhì)量之比為,它們?cè)瓉?lái)靜止在平板車(chē)C上,A、B兩物體間有一根被壓縮了的水平輕質(zhì)彈簧,A、B兩物體與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,水平地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后,A、B兩物體被彈開(kāi)(A、B兩物體始終不滑出平板車(chē)),則有( )
A.A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.A、B、C及彈簧整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.A、B在小車(chē)C上滑動(dòng)過(guò)程中小車(chē)一直處于靜止
D.A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
【答案】D
【詳解】A.在彈簧釋放的過(guò)程中,因,由摩擦力公式
可知A、B兩物體所受的摩擦力大小不相等,故A、B兩物體組成的系統(tǒng)合外力不為零,A、B兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤;
BC.A物體對(duì)小車(chē)向左的滑動(dòng)摩擦力小于B對(duì)小車(chē)向右的滑動(dòng)摩擦力,在A、B兩物體相對(duì)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)之前,小車(chē)所受的合外力向右,小車(chē)將向右運(yùn)動(dòng),因存在摩擦力做負(fù)功,最終整個(gè)系統(tǒng)將靜止,則系統(tǒng)的機(jī)械能減為零,不守恒,故BC錯(cuò)誤;
D.A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,故D正確。
故選D。
03 針對(duì)訓(xùn)練
1.(2025·廣東·一模)一定質(zhì)量的物體,下列說(shuō)法正確的是( )
A.動(dòng)量變化時(shí),動(dòng)能可能不變B.動(dòng)量變化時(shí),速率一定變化
C.速度變化時(shí),動(dòng)能一定變化D.動(dòng)能變化時(shí),動(dòng)量可能不變
【答案】A
【詳解】A.物體動(dòng)量變化時(shí),動(dòng)能可能不變,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),故A正確;
B.動(dòng)量變化時(shí),可能是速度方向變化,速率不一定發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;
C.速度變化時(shí),若大小不變,則動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤;
D.動(dòng)能變化時(shí),則速度大小一定變化,所以動(dòng)量一定變化,故D錯(cuò)誤。
故選A。
2.(2024·北京·模擬預(yù)測(cè))“神舟十六號(hào)”載人飛船安全著陸需經(jīng)過(guò)分離、制動(dòng)、再入和減速四個(gè)階段。如圖所示,在減速階段,巨型降落傘為返回艙提供阻力,假設(shè)返回艙做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則在減速階段( )
A.傘繩對(duì)返回艙的拉力等于返回艙的重力
B.傘繩對(duì)返回艙拉力的沖量與返回艙重力沖量的矢量和為零
C.合外力對(duì)返回艙做的功等于返回艙機(jī)械能的變化
D.除重力外其他力對(duì)返回艙做的總功等于返回艙機(jī)械能的變化
【答案】D
【詳解】A.返回艙做減速運(yùn)動(dòng),則傘繩對(duì)返回艙的拉力大于返回艙的重力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.返回艙的動(dòng)量不斷減小,則根據(jù)動(dòng)量定理,傘繩對(duì)返回艙拉力的沖量與返回艙重力沖量的矢量和不為零,方向向上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)能定理,合外力對(duì)返回艙做的功等于返回艙動(dòng)能的變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.由能量關(guān)系可知,除重力外其他力對(duì)返回艙做的總功等于返回艙機(jī)械能的變化,選項(xiàng)D正確。
故選D。
3.(2024·廣西貴港·模擬預(yù)測(cè))為了響應(yīng)政府號(hào)召,做到“守護(hù)好一江碧水”,記者騎行馬拉松跑道見(jiàn)證最美長(zhǎng)江岸線(xiàn),并用手機(jī)上“測(cè)加速度”的應(yīng)用程序記錄下了電動(dòng)車(chē)從靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)信息,其加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖像可知在這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)車(chē)( )
A.2s末的位移最大
B.0~2s平均速度大小大于2s~4s平均速度大小
C.0~2s合外力做功大小等于2s~4s合外力做功大小
D.0~2s合外力沖量大小小于2s~4s合外力沖量大小
【答案】C
【詳解】A.圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積表示速度的變化量,0~2s速度的變化量大小與2~4s速度的變化量大小相同,方向相反。設(shè),速度為v,則速度為零。0~2s電動(dòng)車(chē)從速度為零開(kāi)始加速,2~4s時(shí)減速到零。4s末位移最大,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖像對(duì)稱(chēng)性,0~2s位移與2~4s相等,0~2s平均速度大小等于2~4s平均速度大小,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)能定理,0~2s和2~4s動(dòng)能的變化量相等,故合外力做功大小相等,C正確;
D.根據(jù)動(dòng)量定理,0~2s合外力沖量大小等于2~4s合外力沖量大小,方向相反,D錯(cuò)誤。
故選C。
4.(2024·貴州畢節(jié)·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)做投籃練習(xí),兩次分別從相同高度的A、B兩位置拋出同一籃球,恰好都垂直撞擊在籃板同一位置C,如圖所示,忽略空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是( )
A.籃球兩次拋出時(shí)的動(dòng)量相等B.兩次籃球重力做功的平均功率相等
C.籃球兩次到位置C時(shí)機(jī)械能相等D.兩次重力的沖量不相等
【答案】B
【詳解】A.籃球垂直撞擊在籃板同一位置,可知逆過(guò)程可看做是平拋運(yùn)動(dòng),因高度相同,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同,根據(jù)
可知從A位置拋出時(shí)的水平速度較大,根據(jù)拋出時(shí)的速度
可知籃球從A位置拋出時(shí)的速度較大,動(dòng)量較大,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
可知,籃球兩次從拋出到撞擊籃板的過(guò)程中重力做功的平均功率相等,故B正確;
C.兩次在位置C重力勢(shì)能相等,但動(dòng)能不等,故機(jī)械能不等,故C錯(cuò)誤;
D.由
可知重力的沖量相等,故D錯(cuò)誤。
故選B。
5.(2024·山東·模擬預(yù)測(cè))如圖,車(chē)拖著因故障而失去動(dòng)力的車(chē)在平直的公路上勻速行駛,時(shí)刻、之間的拖車(chē)?yán)K斷裂。已知車(chē)行駛過(guò)程中功率始終恒定,、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力恒定,忽略拖車(chē)?yán)K的質(zhì)量。從時(shí)刻至車(chē)停止之前,下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩車(chē)動(dòng)量之和恒定不變
B.兩車(chē)動(dòng)能之和不斷增大
C.相同時(shí)間間隔內(nèi)車(chē)動(dòng)能的增量相同
D.車(chē)的動(dòng)量隨時(shí)間均勻減小
【答案】D
【詳解】AB.設(shè)車(chē)的功率為,、車(chē)所受阻力的大小分別為、,繩子斷開(kāi)之前,有
繩子斷開(kāi)后,車(chē)受到的阻力為,則車(chē)速度將增大,其功率不變,故其牽引力減小,車(chē)先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),之后可能存在勻速過(guò)程,將,兩車(chē)視為系統(tǒng),可知在車(chē)停下之前系統(tǒng)合外力水平向左,兩車(chē)的動(dòng)量之和減小,合外力做負(fù)功,動(dòng)能之和減小,故AB錯(cuò)誤;
C.對(duì)車(chē),根據(jù)動(dòng)能定理可得
可知車(chē)加速的過(guò)程中相同時(shí)間內(nèi)位移不斷增大,車(chē)克服阻力做的功增多,動(dòng)能增加量減少,故C錯(cuò)誤;
D.b車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度隨時(shí)間均勻減小,故動(dòng)量隨時(shí)間均勻減小,故D正確。
故選D。
6.(2024·云南·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,將三個(gè)完全相同的小球a、b、c從同一高度以相同速率同時(shí)拋出。其中a球豎直上拋、b球豎直下拋、c球平拋,均落到同一水平地面上。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.三個(gè)小球剛要落地時(shí),速度相同
B.三個(gè)小球剛要落地時(shí),b球的動(dòng)能最大
C.三個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程中,重力做功相等
D.從拋出到b球落地的過(guò)程中,c球的動(dòng)量變化量最大
【答案】C
【詳解】C.三個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程中,從同一高度拋出后落到同一水平地面上,豎直高度相同,重力做功相等,故C正確;
AB.三個(gè)小球拋出時(shí)的速率相同,根據(jù)動(dòng)能定理
知,三球落地時(shí)速度的大小相等,但落地時(shí)方向不同,故速度不同,但動(dòng)能相等,故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;
D.三個(gè)小球以相同的速率拋出,可知豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于豎直下拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以小球a上拋,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),根據(jù)動(dòng)量定理
知,a球的動(dòng)量變化量最大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7.(2024·天津薊州·三模)一物體在水平面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其速度—時(shí)間圖像如圖所示,根據(jù)該圖像可知( )
A.物體在1s末改變運(yùn)動(dòng)方向
B.第2s和第3s加速度大小相等、方向相反
C.前2s內(nèi)合力沖量為0
D.第3s合力對(duì)物體做負(fù)功
【答案】C
【詳解】A.由圖像可知,物體在2s末改變運(yùn)動(dòng)方向,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖像的斜率表示加速度,可知第2s和第3s加速度大小相等、方向相同,故B錯(cuò)誤;
C.由圖像可知,前2s內(nèi)物體的速度變化量為0,則物體的動(dòng)量變化量為0,根據(jù)動(dòng)量定理可知,合力沖量為0,故C正確;
D.由圖像可知,第3s物體向負(fù)方向做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則物體的動(dòng)能增加,根據(jù)動(dòng)能定理可知,合力對(duì)物體做正功,故D錯(cuò)誤。
故選C。
8.(2023·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))2022年2月5日在北京冬奧會(huì)短道速滑混合團(tuán)體接力決賽中,中國(guó)隊(duì)成功奪冠。運(yùn)動(dòng)員在光滑冰面上交接時(shí),后方運(yùn)動(dòng)員用力推前方運(yùn)動(dòng)員。不考慮空氣阻力的影響,則交接過(guò)程中( )
A.兩運(yùn)動(dòng)員的總動(dòng)量不守恒
B.兩運(yùn)動(dòng)員的總機(jī)械能守恒
C.每個(gè)運(yùn)動(dòng)員所受推力的沖量大小相同
D.每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化相同
【答案】C
【詳解】A.兩運(yùn)動(dòng)員在交接的過(guò)程中,系統(tǒng)所受合力矢量和為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故兩運(yùn)動(dòng)員的總動(dòng)量守恒,故A錯(cuò)誤;
B.后方運(yùn)動(dòng)員推前方運(yùn)動(dòng)員,推力對(duì)兩運(yùn)動(dòng)員都做正功,故兩運(yùn)動(dòng)員的總機(jī)械能增加,故B錯(cuò)誤;
C.兩運(yùn)動(dòng)員受到的推力為相互作用力,力的作用時(shí)間相同,每個(gè)運(yùn)動(dòng)員所受推力的沖量大小相同。故C正確;
D.系統(tǒng)動(dòng)量守恒,兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量等大反向,動(dòng)量變化不相同,故D錯(cuò)誤。
故選C。
9.豎直放置的輕質(zhì)彈簧,下端固定在水平地面上,一小球從彈簧正上方某一高度處自由下落,從小球開(kāi)始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.小球的動(dòng)量一直減小
C.彈簧對(duì)小球沖量的大小大于重力對(duì)小球沖量的大小
D.小球的機(jī)械能守恒
【答案】C
【詳解】A.彈簧為輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量忽略不計(jì),彈簧的動(dòng)量為0,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,從小球開(kāi)始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球先做自由落體運(yùn)動(dòng),后向下做加速度減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),最后向下做加速度增大的變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可知,速度先增大后減小,動(dòng)量先增大后減小,可知,小球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)上述可知,小球的動(dòng)量先增大后減小,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)上述,從小球開(kāi)始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球先向下做加速度減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),后向下做加速度增大的變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直至速度減為0,根據(jù)動(dòng)量定理有
可知,彈簧對(duì)小球沖量的大小大于重力對(duì)小球沖量的大小,故C正確;
D.根據(jù)上述,從小球開(kāi)始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球先向下做加速度減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),后向下做加速度增大的變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功,小球的機(jī)械能減小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
10.(2024·山西朔州·模擬預(yù)測(cè))如圖是老師在課堂上做的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),將中間開(kāi)孔的兩塊圓餅狀磁鐵用一根木棒穿過(guò),手拿住木棒(保持水平),此時(shí)兩磁鐵保持靜止。當(dāng)手突然釋放,讓木棒和磁鐵一起自由下落時(shí)(不計(jì)空氣阻力),發(fā)現(xiàn)兩塊磁鐵向中間靠攏并吸在一起了,下列說(shuō)法正確的是( )
A.放手下落過(guò)程中,磁鐵受滑動(dòng)摩擦力作用
B.放手下落過(guò)程中,磁鐵的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線(xiàn)
C.放手下落過(guò)程中,兩個(gè)磁鐵水平方向動(dòng)量不守恒
D.放手下落過(guò)程中,磁鐵和棒組成系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
【答案】D
【詳解】A.放手下落過(guò)程中,磁鐵豎直方向只受重力作用,木棒與磁鐵間沒(méi)有彈力,所以不受摩擦力作用,故A錯(cuò)誤;
B.磁鐵水平方向受相互吸引力作用,且引力不斷增大,所以磁鐵所受合力的方向與速度方向不在一條直線(xiàn)上,磁鐵做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)磁鐵水平方向合力為零,所以水平方向動(dòng)量守恒,故C錯(cuò)誤;
D.放手下落過(guò)程中,兩磁鐵間的吸引力做正功,所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故D正確。
故選D。
11.(2024·北京海淀·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的沙箱,沙箱靜止。一質(zhì)量為m的彈丸以速度v水平射入沙箱并留在其中,隨后與沙箱共同擺動(dòng)一小角度。不計(jì)空氣阻力。對(duì)于子彈射向沙箱到與其共同擺過(guò)一小角度的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.整個(gè)過(guò)程中,彈丸和沙箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.子彈擊中沙箱到與沙箱共速的過(guò)程機(jī)械能守恒
C.若保持M、m、l不變,v變大,則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大
D.若保持M、m、v不變,l變大,則彈丸與沙箱的最大擺角不變
【答案】C
【詳解】AB.彈丸擊中沙箱過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,而系統(tǒng)的機(jī)械能因摩擦生熱而減少,以彈丸的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得
解得
彈丸與沙箱一起擺動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒,而系統(tǒng)的外力之和不為零動(dòng)量不守恒,故整個(gè)過(guò)程中彈丸和沙箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,子彈擊中沙箱到與沙箱共速的過(guò)程機(jī)械能不守恒,故AB錯(cuò)誤;
C.由能量守恒定律可知,整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
若保持M、m、l不變,v變大,則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大,故C正確;
D.彈丸與沙箱一起擺動(dòng)過(guò)程,設(shè)最大擺角為,則有
聯(lián)立解得
若保持M、m、v不變,l變大,則彈丸與沙箱的最大擺角變小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
沖量
功
定義
作用在物體上的力和力作用時(shí)間的乘積
作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積
單位
N·s
J
公式
(F為恒力)
(F為恒力)
矢標(biāo)性
矢量
標(biāo)量
意義
(1)表示力對(duì)時(shí)間的累積
(2)是動(dòng)量變化的量度
(1)表示力對(duì)空間的累積
(2)是能量變化的量度
聯(lián)系
都是過(guò)程量,都與力的作用過(guò)程相聯(lián)系
動(dòng)量
動(dòng)能
物理意義
描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量
定義式
p=mv
Ek=eq \f(1,2)mv2
標(biāo)矢性
矢量
標(biāo)量
變化因素
合外力的沖量
合外力所做的功
大小關(guān)系
p=eq \r(2mEk)
Ek=eq \f(p2,2m)
變化量
Δp=Ft
ΔEk=Fl
聯(lián)系
(1)都是相對(duì)量,與參考系的選取有關(guān),通常選取地面為參考系
(2)若物體的動(dòng)能發(fā)生變化,則動(dòng)量一定也發(fā)生變化;但動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)動(dòng)能不一定發(fā)生變化
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這是一份模型23 機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型—高考物理熱點(diǎn)模型突破訓(xùn)練,文件包含模型23機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型原卷版docx、模型23機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共26頁(yè), 歡迎下載使用。
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