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高三物理二轮复习专题2动量和能量


第 2 专题 动量和能量 知识网络 考点预测 本专题涉及的内容是动力学内容的延续和深化.动量守恒定律、机械能守恒定律、能量 守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛.它们是自然界中最基本、最普遍、最重要的客 观规律,也是高中物理的重点和难点、高考考查内容的重点.其命题形式一般是能量与动量 综合起来考。但是,由于目前全国的课改形势以及在课程标准中的内容设置,在高考中出现 的这类综合题的难点主要在于功能关系的应用上,而不是在于动量守恒定律的应用上. 另外,从 2012 年各地的高考考卷中也可发现,除了能量与动量的综合题外,单独考查 功能原理的试题在卷中出现的概率也较大. 要点归纳 一、基本的物理概念 1 1.冲量与功的比较 ?冲量的定义式:I=Ft(作用力在时间上的积累效果) ? (1)定义式 ? ? ?功的定义式:W=Fscos θ (作用力在空间上的积累效果) (2) 属 性 ? ?冲量是矢量,既有大小又有方向(求合冲量应按矢,量合成法则来计算) ? ?功是标量,只有大小没有方向(求物体所受外力的,总功只需按代数和计算) ? 2.动量与动能的比较 ?动量的定义式:p=mv (1)定义式? 1 动能的定义式:E = mv 2 ? k 2 (2) 属 性 ? ?动量是矢量(动量的变化也是矢量,求动量的变化,应按矢量运算法则来计算) ? ?动能是标量(动能的变化也是标量,求动能的变化,只需按代数运算法则来计算) ? ? ?p= 2mE (3)动量与动能量值间的关系? p 1 E = = pv ? 2 m 2 ? k 2 k (4)动量和动能都是描述物体状态的量,都有相对性(相对所选择的参考系),都与物体 的受力情况无关.动量的变化和动能的变化都是过程量,都是针对某段时间而言的. 二、动量观点的基本物理规律 1.动量定理的基本形式与表达式:I=Δ p. 分方向的表达式:Ix 合=Δ px,Iy 合=Δ py. Δp 2.动量定理推论:动量的变化率等于物体所受的合外力,即 =F 合. Δt 3.动量守恒定律 (1)动量守恒定律的研究对象是一个系统(含两个或两个以上相互作用的物体). (2)动量守恒定律的适用条件 ①标准条件:系统不受外力或系统所受外力之和为零. ②近似条件:系统所受外力之和虽不为零,但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩 擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多),可以忽略不计. ③分量条件:系统所受外力之和虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上 系统总动量的分量保持不变. (3)使用动量守恒定律时应注意: ①速度的瞬时性; ②动量的矢量性; ③时间的同一性. (4)应用动量守恒定律解决问题的基本思路和方法 ①分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被 研究的物体统称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析, 要明确在哪些阶段中, 哪些物体发生相互作用, 从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的. ②对各阶段所选系统内的物体进行受力分析, 弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的 内力,哪些是作用于系统的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件,判断能否 应用动量守恒定律. ③明确所研究的相互作用过程, 确定过程的始末状态, 即系统内各个物体的初动量和末 动量的值或表达式.(注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均 应取地球为参考系) 2 ④确定正方向,建立动量守恒方程求解. 三、功和能 1.中学物理中常见的能量 1

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