物理2025《高中考前》高考沖刺考試方法答題技巧高考預(yù)測熱點(diǎn)5 　動(dòng)量和能量含答案

物理2025《高中考前》高考沖刺考試方法答題技巧高考預(yù)測熱點(diǎn)5動(dòng)量和能量熱點(diǎn)5動(dòng)量和能量考向一動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用【真題研磨】典例(多選)(2024·全國甲卷)蹦床運(yùn)動(dòng)中,體重為60kg的運(yùn)動(dòng)員在t=0時(shí)剛好落到蹦床上,對(duì)蹦床作用力大小F與時(shí)間t的關(guān)系①如圖所示。假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員身體始終保持豎直,在其不與蹦床接觸時(shí)蹦床水平。忽略空氣阻力A.t=0.15s時(shí),運(yùn)動(dòng)員的重力勢能最大B.t=0.30s時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速度大小為10m/sC.t=1.00s時(shí),運(yùn)動(dòng)員恰好運(yùn)動(dòng)到最大高度處D.運(yùn)動(dòng)員每次與蹦床接觸到離開過程中對(duì)蹦床的平均作用力③審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①F大小反映蹦床形變量②離開蹦床做豎直上拋③關(guān)注初、末狀態(tài),利用動(dòng)量定理模型轉(zhuǎn)化【答題要素】應(yīng)用動(dòng)量定理解題的基本步驟(1)確定研究對(duì)象。中學(xué)階段的動(dòng)量定理問題,其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體。(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析?？梢韵惹竺總€(gè)力的沖量,再求各力沖量的矢量和;或先求合力,再求其沖量。(3)抓住過程的初、末狀態(tài),選好正方向,確定各動(dòng)量和沖量的正、負(fù)號(hào)。(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要其他補(bǔ)充方程,最后代入數(shù)據(jù)求解。對(duì)過程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段應(yīng)用動(dòng)量定理,也可整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)量定理?！径嗑S演練】1.維度:動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用某小球質(zhì)量為M,現(xiàn)讓它在空氣中由靜止開始豎直下落,下落過程中所受空氣阻力與速率的關(guān)系滿足f=kv(k為定值),當(dāng)下落時(shí)間為t時(shí),小球開始勻速下落,已知重力加速度為g,則小球在t時(shí)間內(nèi)下降的高度h為 (A)A.Mg(kt-M)k2B.Mgtk2.維度:動(dòng)量定理中的流體模型如圖所示,一架質(zhì)量為M的救援武裝直升機(jī)的旋翼槳旋轉(zhuǎn)向下推空氣獲得反沖力使直升機(jī)懸停在空中。已知直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P,則單位時(shí)間內(nèi)向下推出空氣的質(zhì)量為 (C)A.M2g2PB.2M2考向二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用【真題研磨】典例(2024·江蘇選擇考)在水平面上有一個(gè)U形滑板A,A的上表面有一個(gè)靜止的物體B①,左側(cè)用輕彈簧連接在滑板A的左側(cè),右側(cè)用一根細(xì)繩連接在滑板A的右側(cè),開始時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài),各表面均光滑A.彈簧原長時(shí)物體動(dòng)量最大B.壓縮最短時(shí)物體動(dòng)能最大C.系統(tǒng)動(dòng)量變大D.系統(tǒng)機(jī)械能變大審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①合力為零,初動(dòng)量為零,利用人船模型②動(dòng)能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒模型轉(zhuǎn)化【答題要素】1.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用常見模型2.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本思路【多維演練】1.維度:球與物體如圖所示,光滑的冰面上有一質(zhì)量為M的小車處于靜止?fàn)顟B(tài),小車上表面為一半徑為R的14光滑圓弧曲面。某一時(shí)刻,一質(zhì)量為m的小球自左端以水平速度v0沖上小車,已知當(dāng)小球處于最高點(diǎn)時(shí),小球上升高度小于RA.在小球到達(dá)最高點(diǎn)之前,小球與小車之間有可能已經(jīng)相互分離了B.在小球上升過程中,小球的機(jī)械能守恒C.小球沿曲面下滑過程中,小車對(duì)冰面的壓力有一段時(shí)間大于(m+M)gD.小球離開小車時(shí)小球的速率等于v02.維度:碰撞中動(dòng)量守恒如圖,冰壺A以1.5m/s的速度與靜止在冰面上的冰壺B正碰,碰后瞬間B的速度大小為1.2m/s,方向與A碰前速度方向相同,碰撞時(shí)間極短。若已知兩冰壺的質(zhì)量均為20kg,則下列說法中正確的是 (C)A.碰后瞬間A的速度大小為0.4m/sB.碰撞過程中,B對(duì)A做功為21.6JC.碰撞過程中,A對(duì)B的沖量大小為24N·sD.A、B碰撞過程是彈性碰撞3.維度:碰撞可能性判斷質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體在光滑水平面上正碰,其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,若令x2x1-t2t1=A.p<1B.p<0C.p≤-1D.-1<p<14.維度:動(dòng)量守恒中的“人船模型”有一只小船?？吭诤叴a頭,小船又窄又長(重一噸左右)。一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作:首先將船平行于碼頭自由停泊,輕輕從船尾上船,走到船頭停下,而后輕輕下船。用卷尺測出船后退的距離d,然后用卷尺測出船長L。已知他的自身質(zhì)量為m,水的阻力不計(jì),則船的質(zhì)量為 (B)A.m(L+d)dB.m(L考向三動(dòng)能定理和功能關(guān)系的應(yīng)用【真題研磨】典例(2024·山東等級(jí)考)如圖所示,質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué),分別坐在水平放置的輕木板上,木板通過一根原長為l的輕質(zhì)彈性繩連接,連接點(diǎn)等高且間距為d(d<l)。兩木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,彈性繩勁度系數(shù)為k,被拉伸時(shí)彈性勢能E=12kx2(x為繩的伸長量)。現(xiàn)用水平力F緩慢拉動(dòng)乙所坐木板①,直至甲所坐木板剛要離開原位置②,此過程中兩人與所坐木板保持相對(duì)靜止③,k保持不變,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小為g,則A.(μmg)22k+μmg(l-d)B.3(μmgC.3(μmg)22k+2μmg(l-d) D.(μmg審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①不考慮乙的動(dòng)能②彈性繩彈力等于滑動(dòng)摩擦力③人與木板沒有摩擦生熱模型轉(zhuǎn)化【易錯(cuò)提醒】1.乙與地面相對(duì)位移不止彈性繩的形變量。2.緩慢拉動(dòng),不考慮乙的動(dòng)能?！敬痤}要素】動(dòng)量觀點(diǎn)與能量觀點(diǎn)綜合應(yīng)用技巧(1)注意研究過程的合理選取,不管是動(dòng)能定理還是機(jī)械能守恒定律或動(dòng)量守恒定律,都應(yīng)合理選取研究過程。(2)要掌握摩擦力做功的特征、摩擦力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系以及物體在相互作用時(shí)能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。(3)注意方向性問題,運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律求解時(shí),都要選定一個(gè)正方向,對(duì)力、速度、動(dòng)量等矢量都應(yīng)用正、負(fù)號(hào)代表其方向,代入相關(guān)的公式中進(jìn)行運(yùn)算。另外,對(duì)于碰撞問題,要注意碰撞的多種可能性,做出正確的分析判斷后,再針對(duì)不同情況進(jìn)行計(jì)算,避免出現(xiàn)漏洞?！径嗑S演練】1.維度:“斜面”模型如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平桌面上,用平行于斜面向上的推力F1將位于斜面底端的物塊推到斜面頂端,推力F1做的功至少為W0。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,若用水平向左的推力F2將物塊推到頂端,推力F2做的功至少為 (C)A.1.2W0B.1.4W0C.1.6W0D.1.8W02.維度:“板塊”模型如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的長木板放在足夠長的光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量也為M的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度從左端沖上木板,如果長木板是固定的,物塊恰好停在木板的最右端,如果長木板不固定,則物塊沖上木板后在木板上滑行的距離為 (C)A.LB.3L4C.L23.維度:“彈簧類”組合模型(多選)如圖甲所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定,物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量為x。現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B(如圖乙所示),物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量仍為x,則 (A、C)A.物體A的質(zhì)量為3mB.物體A的質(zhì)量為2mC.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢能為32mD.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢能為mv1.☆☆(F-t圖像的應(yīng)用)一質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上,現(xiàn)對(duì)其施加水平外力F,F隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,下列說法正確的是 (D)A.在0~6s時(shí)間內(nèi),位移先增后減B.在0~6s時(shí)間內(nèi),動(dòng)量一直增加C.在2~8s時(shí)間內(nèi),F的沖量不為0D.在2~8s時(shí)間內(nèi),F做的功為02.☆☆(應(yīng)用動(dòng)量定理處理流體模型)某同學(xué)利用身邊的常見器材在家完成了有趣的物理實(shí)驗(yàn),如圖所示。當(dāng)手持吹風(fēng)機(jī)垂直向電子秤的托盤吹風(fēng)時(shí),電子秤示數(shù)為36.0g。假設(shè)吹風(fēng)機(jī)出風(fēng)口為圓形,其半徑為5cm,空氣密度為1.29kg/m3,實(shí)驗(yàn)前電子秤已校準(zhǔn),重力加速度取10m/s2。則此時(shí)吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)速約為 (A)A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s3.☆☆☆(小球曲面體模型)(多選)如圖所示,在足夠大的光滑水平地面上,靜置一質(zhì)量為2m的滑塊,滑塊右側(cè)面的14光滑圓弧形槽的半徑為R,末端切線水平,圓弧形槽末端離地面的距離為R4。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧形槽頂端由靜止釋放,與滑塊分離后做平拋運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g,下列說法正確的是 (A、DA.滑塊的最大動(dòng)能為mgRB.小球離開滑塊時(shí)的動(dòng)能為11C.小球落地時(shí)的動(dòng)能為mgRD.小球落地時(shí)與圓弧形槽末端拋出點(diǎn)的距離為54.☆☆☆(完全非彈性碰撞)(多選)如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=4.0kg和mB=2.0kg,用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C在t=0時(shí)刻以一定速度向右運(yùn)動(dòng),在t=4s時(shí)與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開,物塊C的v-t圖像如圖乙所示,下列說法正確的是 (A、D)A.物塊B離開墻壁前,彈簧的最大彈性勢能為48JB.4s到12s的時(shí)間內(nèi),墻壁對(duì)物塊B的沖量大小為48N·s,方向向右C.物塊B離開墻壁后,彈簧的最大彈性勢能為10JD.物塊B離開墻壁后,物塊B的最大速度大小為6m/s5.☆☆☆(人船模型)(多選)如圖所示,繩長為l,小球質(zhì)量為m1,小車質(zhì)量為m2,將小球向右拉至水平后放手,則(水平面光滑) (B、D)A.系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒B.水平方向任意時(shí)刻小球與小車的動(dòng)量等大反向C.小球不能向左擺到原高度D.小車向右移動(dòng)的最大距離為26.☆☆☆☆(動(dòng)量和能量結(jié)合)如圖甲所示,在光滑水平面上,小球A以初動(dòng)量p0沿直線運(yùn)動(dòng),與靜止的帶輕質(zhì)彈簧的小球B發(fā)生正碰,此過程中,小球A的動(dòng)量p隨時(shí)間t變化的部分圖像如圖乙所示,t1時(shí)刻圖線的切線斜率最大,此時(shí)縱坐標(biāo)為p1,t2時(shí)刻縱坐標(biāo)為零。已知小球A、B的直徑相同,則 (C)A.小球A、B的質(zhì)量之比為pB.t2時(shí)刻彈簧的彈性勢能最大C.小球A的初動(dòng)能和彈簧最大彈性勢能之比為pD.0~t2時(shí)間內(nèi),小球B的動(dòng)量變化量為p0-p17.☆☆☆☆(動(dòng)量中的板塊模型)(多選)如圖所示,質(zhì)量為M的滑槽靜止在光滑的水平地面上,滑槽的AB部分是粗糙水平面,BC部分是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)以速度v0沖上滑槽,并且剛好能夠滑到滑槽軌道的最高點(diǎn)C點(diǎn),忽略空氣阻力。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是 (A、D)A.滑塊滑到C點(diǎn)時(shí),速度大小等于mM+B.滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?C.滑塊從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中,滑槽與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能都守恒D.滑塊從B點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中,滑槽與滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒熱點(diǎn)6振動(dòng)和波考向一波的形成與傳播【真題研磨】典例(2024·湖南選擇考)如圖,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長繩的一端,長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏,可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距6m,t0時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷,B點(diǎn)位于波峰,兩者之間還有一個(gè)波谷①A.波長為3mB.波速為12m/sC.tD.t0+0.50s時(shí)刻,A點(diǎn)速度為0審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①LAB與波長的關(guān)系②考慮振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系【答題要素】1.快速判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的兩種方法(1)上下坡法:逆著波的傳播方向,“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)。(2)同側(cè)法:波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)。2.波動(dòng)問題的解題流程【多維演練】1.維度:振動(dòng)疊加兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源,在同一介質(zhì)中形成的兩列波相遇后,某一時(shí)刻在它們的重疊區(qū)域形成如圖所示的干涉圖樣,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,圖中P點(diǎn)恰好處于兩條實(shí)線的交點(diǎn)上,Q點(diǎn)恰好處于實(shí)線和虛線的交點(diǎn)上,M是P、Q連線上的一點(diǎn)(圖中未畫出),下列說法正確的是 (B)A.P點(diǎn)總是在最大位移處B.M點(diǎn)不可能是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.P、Q之間的距離一定等于半個(gè)波長D.若將波源S1向S2稍微靠近,P點(diǎn)的振幅一定不變2.維度:波的傳播(多選)“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材,健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn),用雙手分別握住繩子的另一端,上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來(圖甲),以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),健身者的手在0~2s內(nèi)做了兩種不同頻率的簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說法正確的是 (A、D)A.繩端起振方向向上B.前后兩次振動(dòng)的周期之比為1∶2C.前后兩次形成的繩波波速之比為2∶1D.前后兩次形成的繩波波長之比為2∶1考向二振動(dòng)和波的圖像【真題研磨】典例(多選)(2024·山東等級(jí)考)甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播,波速均為2m/s。t=0時(shí)刻二者在x=2m處相遇①,波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P,下列說法正確的是 (A.tB.t=0.5s時(shí),P偏離平衡位置的位移為-2cmC.tD.t=1.0s時(shí),P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①此后質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)由兩列波疊加②實(shí)際位移為兩列波總位移③實(shí)際速度為合速度【解題指南】波的圖像信息:1.質(zhì)點(diǎn)振幅;2.質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移?！敬痤}要素】振動(dòng)和波的圖像的處理方法【多維演練】1.維度:由波動(dòng)圖像確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示,甲為t=1s時(shí)某橫波的波形圖像,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,距該質(zhì)點(diǎn)Δx=0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是 (A)2.維度:由振動(dòng)圖像確定波動(dòng)圖像如圖甲所示,波源S發(fā)出一列水平向右傳播的簡諧橫波先后經(jīng)過P、Q兩點(diǎn),圖乙為波源S的振動(dòng)圖像。已知S到P、Q兩點(diǎn)的距離分別為SP=4.2m、SQ=5.4m。已知波在該介質(zhì)中傳播的速度為8m/s,則在t=1.0s時(shí),P、Q兩點(diǎn)間的波形圖正確的是 (C)3.維度:波的多解(多選)有一列沿水平方向傳播的簡諧橫波,在波的傳播方向上有平衡位置相距4m的A、B兩質(zhì)點(diǎn),已知波的傳播方向由B指向A,圖甲、乙分別是A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則這列波的波速可能為 (A、C)A.409C.40m/s D.60m/s1.☆☆(單個(gè)波源)如圖所示,a、b、c、d是一簡諧橫波上的質(zhì)點(diǎn),某時(shí)刻a、d位于平衡位置且相距為9m,c在波谷,該波的波速為2m/s。若此時(shí)a經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),則 (B)A.此波向右傳播B.b點(diǎn)振動(dòng)周期為3sC.c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小為2m/sD.此波在a、d兩點(diǎn)之間傳播需3s2.☆☆☆(振動(dòng)圖像和波的圖像)一列沿著x軸傳播的橫波,在t=4s時(shí)刻的波形如圖1所示,圖1中Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。下列說法正確的是 (C)A.該波的波速為4m/sB.波沿x軸負(fù)方向傳播C.質(zhì)點(diǎn)Q振幅為13cmD.質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過1s沿x軸正方向移動(dòng)2m3.☆☆☆(機(jī)械波的疊加)如圖為一“環(huán)腔式”降噪器的原理圖,可以對(duì)高速氣流產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行降噪。波長為λ的聲波沿水平管道自左側(cè)入口進(jìn)入后分成上、下兩部分,分別通過通道①、②繼續(xù)向前傳播,在右側(cè)匯聚后噪聲減弱,其中通道①的長度為10λ,下列說法正確的是 (B)A.該降噪器是利用波的衍射原理設(shè)計(jì)的B.通道②的長度可能為8.5λC.通道②的長度可能為8λD.該降噪器對(duì)所有頻率的聲波均能起到降噪作用4.☆☆☆(波的多解性)(多選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)刻該波波形如圖中實(shí)線所示,此時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)向振動(dòng);t=2.0s時(shí)刻波形如圖中虛線所示。則 (A、B)A.波的傳播速度可能為0.3m/sB.波的傳播速度可能為0.9m/sC.此列