从2017年《考试大纲》将动量改为必考之后,为实现高考平稳过渡,2017年全国卷暂时对动量的考查非常简单。
但是,重点来了,18年之后的考生对这一部分就要提高警惕了,针对这部分的难度可能会有所上升!具体来看!
虽然考纲变化是在2017年,但近3年的全国卷试题对我们复习备考来说还是具有一定参考意义的,以2015年全国1中的35(2)为例(试题节选自2019版《高考帮》P125):
本题主要考查了与动量有关的“碰撞模型”问题,重点考查了碰撞模型的应用能力及分析推理能力。由此我们可以很清楚的知道动量中的“四大模型”在高考中的重要性。下面带大家“冲出”动量模型题的“迷雾”。
1.碰撞模型
判断碰撞合理性问题,关键是理解碰撞过程的三个制约因素。
(1)动量制约——碰撞过程中,碰撞双方构成的系统,总动量应该守恒,即
。(2)动能制约——碰撞结束时,碰撞双方构成的系统,总动能不会增加,即。
(3)运动制约——碰撞前、后碰撞双方运动速度之间的关系必须合理。如果碰撞前两物体同向运动,则后面物体的速度必大于前面物体的速度,否则无法实现碰撞。碰撞后,原来在前的物体的速度一定增大,且原来在前的物体的速度要大于或等于原来在后的物体的速度,否则碰撞还没有结束。
即碰撞前V后>V前;碰撞后V后≤V前。
如果碰撞前两物体是相向运动,则碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零。
在具体分析时,往往需要逐一分析上述三个制约碰撞过程的因素从而作出最终判断。
2.“子弹打木块”模型
子弹—木块模型和滑块模型类似,都是通过滑动摩擦力发生相互作用,当系统所受合外力为零时,系统的动量守恒,系统的机械能一般不守恒,此时系统机械能多用动能定理、功能关系求解。
其模型涉及的基本问题是:如图所示,一质量为的子弹以速度打入静止在光滑水平面上质量为的木块,若子弹进入木块深度为时相对于木块静止,此时木块位移为,则由动量守恒定律得
①对子弹由动能定理得②
对木块由动能定理得③
联立可得④
由④式得到的结论:系统损失的机械能等于阻力大小乘以相对位移大小,即。
3.“人—船”模型
处理“人—船模型”类问题时应注意如下几点。
(1)系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量守恒。
(2)在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移。
(3)处理“人—船模型”问题时必须先画出两物体位移草图.再利用动量守恒定律,确定两物体速度关系,最后确定两物体通过的位移关系。
4.“绳连接体”模型
分析求解绳连接体的相互作用问题时,必须明确绳连接体相互作用的特征.由于物体与物体之间的相互作用是通过绳子发生的,这里的绳子一般都是理想化的轻质绳,即不考虑绳子的质量和形变,有如下两个重要结论:
(1)系统虽受外力,但动量守恒.由于绳连接体作用时间极短,所以内力很大.在这种情况下,系统虽受外力作用,但动量仍可以视为守恒。
(2)绳虽不可伸长,但有能量损失.由于物体间的相互作用是通过绳子传递的,所以绳子受力后就要发生永久性形变,因此,系统必有一部分动能转化为绳子的内能。所谓绳子“不可伸长”,只是说明绳连接体间相互作用时间短,以便用动量守恒定律来解题,而不是说绳子在物体相互作用的过程中不消耗能量。
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