最新-2018年高考物理一轮复习考点及考纲解读 动量、机械能(4) 精品

2018年高考一轮复习考点及考纲解读（四）动量、机械能动量、机械能一直都是高考的“重中之重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。

经常考查动量定理、动量守恒定律、变力做功、动能定理、机械能守恒、功能关系等。

常与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动、核反应等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。

本考点的知识还常以碰撞模型、爆炸模型、弹簧模型、子弹射击木块模型、传送带模型等为载体考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。

所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。

样题解读【样题1】（河北邯郸市2018届零诊模拟试题）在2018年世界杯足球比赛中，英国队的贝克汉姆在厄瓜多尔队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。

如图4－1所示，球门的高度为h ，足球飞入球门的速度为v ，足球的质量为m ，则贝克汉姆球员将足球踢出时对足球做的功W 为（不计空气阻力）A ．等于221mv mgh +B ．大于221mv mgh + C ．小于221mv mgh + D ．因为球的轨迹形状不确定，所以做功的大小无法确定[分析] 球员将足球踢出后，不计空气阻力，足球在空中运动的过程中机械能守恒，球踢出前动能和重力势能都为零，由功能关系得，球员将足球踢出时对足球做的功W ＝221mv mgh +，A 项正确。

[答案] A[解读] 本题涉及到功能关系、机械能守恒等知识点，考查理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。

本题利用功能关系时要注意，足球被踢出后就不再受球员的作用力，所以球员做功只发生在足球被踢出的过程中。

【样题2】（广东省国华纪念中学2018届高三模拟考试）如图4－2甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接，并静止在光滑的水平面上。

现使A 瞬时获得水平向右的速度3m/s ，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图4－2乙所示，从图象信息可得A ．在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1m/s ，且弹簧都是处于压缩状态B ．从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C ．两物体的质量之比为m 1∶m 2 ＝ 1∶2D ．在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2 ＝1∶8[分析] 由图像可知，在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1m/s ，但t 1时刻弹簧压缩到最短，t 3时刻弹簧伸长到最长，A 项、B 项都错误；由动量守恒定律，m 1v 0＝（m 1＋m 2）v ，代入数据，3m 1＝m 1＋m 2，m 1∶m 2 ＝ 1∶2，C 项正确；在t 2时刻A 的动能21111122k E m v m ==，B 的动能222221122k E m v m ==，结合m 1∶m 2 ＝ 1∶2，得E k1∶E k2 ＝1∶8，D 项正确。

[答案] CD [解读] 本题涉及到动能、动量、动量守恒定律等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对 “能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。

弹簧问题历来是较复杂的问题，建议考生要熟悉一些特殊状态，如弹簧处于最长和最短时，两端物体的速度相同。

还要了解弹簧的变化情况，如本题弹簧开始压缩，到最短，再伸长，到原长，再伸长，到最长，再压缩，到原长，完成一个周期。

【样题3】（北京市海淀区2018届高三年级期中练习）如图4－3所示，在光滑的水平面上停放着一辆平板车，在车上的左端放有一木块B 。

车左边紧邻一个固定在竖直面内、半径为R 的1/4圆弧形光滑轨道，已知轨道底端的切线水平，且高度与车表面相平。

现有另一木块A （木块A 、B 均可视为质点）从圆弧轨道的顶端由静止释放，然后滑行到车上与B 发生碰撞。

两木块碰撞后立即粘在一起在平板车上滑行，并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后被弹回，最后两木块刚好回到车的最左端与车保持相对静止。

已知木块A 的质量为m ，木块B 的质量为2m ，车的质量为3m ，重力加速度为g ，设木块A 、B 碰撞的时间极短可以忽略。

求： （1）木块A 、B 碰撞后的瞬间两木块共同运动速度的大小。

（2）木块A 、B 在车上滑行的整个过程中，木块和车组成的系统损失的机械能。

图4－3－甲 图4－2（3）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。

[分析] （1）设木块A 到达圆弧底端时得速度为0v ，对木块A 沿圆弧下滑的过程，根据机械能守恒定律，有2012mgR mv = 在A 、B 碰撞的过程中，两木块组成的系统动量守恒，设碰撞后的共同速度大小为1v ，则 01(2)mv m m v =+解得 1v =（2）A 、B 在车上滑行的过程中， A 、B 及车组成的系统动量守恒。

A 、B 滑到车的最左端时与车具有共同的速度，设此时速度大小为v ，根据动量守恒定律，有1(2)(23)m m v m m m v +=++A 、B 在车上滑行的整个过程中系统损失的机械能为 22111(2)(23)/622E m m v m m m v mgR ∆=+-++= （3）设当弹簧被压缩至最短时，木块与车有相同的速度2v ，弹簧具有最大的弹性势能E ，根据动量守恒定律有12(2)(23)m m v m m m v +=++，所以2v v =设木块与车面摩檫力为f ，在车上滑行距离为L ，由能量守恒对于从 A 、B 一起运动到将弹簧压缩至最短的过程有： 221211(2)(23)22m m v m m m v fL E +=++++ 对于从弹簧被压缩至最短到木块滑到车的左端的过程有： 22211(23)(23)22m m m v E m m m v fL +++=+++ 解得 112E mgR =[答案] （1）1v =（2）6mgR E =∆ （3）112E mgR = [解读] 本题涉及到动能、弹性势能、动量守恒定律、功能关系等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解”的能力要求。

本题不能只研究整个过程，因为A 和B 碰撞前后动能有损失，这些损失是不能积累到弹簧上的，所以必须把过程分段处理，分别应用动量守恒和能量关系，再联立求解。

处理第三问的关键是理解木块在车上往复运动时摩擦生热是相同的。

【样题4】如图4－4甲所示，质量m B ＝1 kg 的平板小车B 在光滑水平面上以v 1＝1 m/s 的速度向左匀速运动．当t ＝0时，质量m A ＝2kg 的小铁块A 以v 2＝2 m/s 的速度水平向右滑上小车，A 与小车间的动摩擦因数为μ＝0.2。

若A 最终没有滑出小车，取水平向右为正方 向，g ＝10m/s 2，则（1）A 在小车上停止运动时，小车的速度为多大?（2）小车的长度至少为多少?（3）在图4－4乙所示的坐标纸中画出1.5 s 内小车B 运动的速度一时间图像。

[分析]（1）A 在小车上停止运动时，A 、B 以共同速度运动，设其速度为v ，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得m A v 2－m B v 1＝(m A ＋m B )v 解得 v ＝lm/s（2）设小车的最小长度为L ，由功能关系得()22122212121v m m v m v m gL m B A B A A +-+=μ 解得 L ＝0.75m （3）设小车做变速运动的时间为t ，由动量定理得 ()1v v m gt m B A +=μ解得 t ＝0.5s 小车的速度一时间图像如图4－5所示。

[答案] （1）lm/s （2）0.75m （3）如图4－5所示 [解读] 本题涉及到动量定理、动量守恒定律、功能关系、v －t 图像等知识点，考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。

开始时两物体速度是相反的，应用动量守恒时要注意其矢量性。

由于总动量向右，小车最后要反向运动，因此第三问运用动量定理时也要注意其矢量性。

权威预测1．（容易题）如图4－6所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪。

设枪口截面积为0.6cm 2，喷出水的速度为20m/s(水的密度为l×118kg/m 3)。

当它工作时，估计水枪的功率约为A ．50WB ．100WC ．250WD ．1000W2．（中档题）(江苏省2018届四星级高中滨中、阜中高三联考乙 甲 图4－4乙 图4－5 图4－6物理试题)分别用带有箭头的线段表示某个质点的初动量P ，末动量P ／，动量的变化量ΔP 。

其中线段长短表示大小，箭头指向表示矢量方向。

图4－7中一定不正确的是3．（中档题）（河北省保定市2018届高三摸底考试）如图4－8所示，A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的斜面完全相同，现从同一高度h 处由静止释放小球，小球下落同样的高度，便进入不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，且高于h ；B 图中的轨道与A 图中轨道比较只是短了一些，斜面高度低于h ；C 图中的轨道是一个内径大于小球直径的管，其上部为直管，下部为圆弧形，底端与斜面衔接，管的高度高于h ；D 图中的轨道是半个圆轨道，其直径等于h ．如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入轨道后能运动到h 高度的图是4．（中档题）（江苏省宜兴官林中学2018届高三月考）在建筑工地上，我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景。

对此，我们可以建立这样一个力学模型：重锤质量为m ，从H 高处自由下落，柱桩质量为M ，重锤打击柱桩的时间极短且不反弹，不计空气阻力，桩与地面间的平均阻力为f ，利用这一模型，有位同学求出了重锤一次打击桩进入地面的深度：设桩进入地面的深度为h ，则对重锤开始下落到锤与桩一起静止这一全过程运用动能定理有mg （H+h ）+Mgh －fh ＝0－0，得出h ＝fg m M mgH -+)( （1）你认为该同学的解法是否正确？请说出你的理由。