近十年高考动量与能量守恒定律综合应用考题归类分析，本文主要内容关键词为：动量论文,考题论文,近十年论文,能量守恒定律论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
动量与能量守恒定律的综合应用，是自然界最普遍的两个规律的联手表演；是中学阶段最重要的物理方法之一；是高考的永恒话题。
纵观1991～2000年高考题，一般都要涉及二到三个研究对象，根据研究对象之间的关联及相互作用特征，可分为三种类型：①摩擦关联，单向转化；②弹簧关联，可逆转化；③多态关联，综合转化。
它们从不同角度，非常准确有效的考查了动量与能量守恒定律的综合应用。高考前对该部分内容的复习亦可按这三种类型进行，有助于开拓解题思路，提高分析能力。
1 摩擦关联，单向转化
几个研究对象通过滑动摩擦相互关联的问题，出现在92（压轴题）、96（试题24）中。该类试题的主要特点是：系统机械能部分单向转化为内能，这种转化是单向的、不可逆的，动量守恒p[,1]＝p[,2]和能量守恒
是解决问题的基本关系式。
例1 （2001年安徽省春季高考试题22）如图1所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A的左端和B的右端相接触，两板的质量皆为M＝2.0kg，长度皆为l＝1.0m，C是一质量为m＝1.0kg的小物块。现给它一初速度v[,0]＝2.0m/s，使它从B板的左端开始向右滑动。已知地面是光滑的，而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ＝0.10。 求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动。取重力加速度g＝10m/s[2]。
解析 先假设小物块C在木板B上移动距离x后，停在B上，这时A、B、C三者的速度相等，设为v，由动量守恒得（摩擦关联1）
结论1 解决“摩擦关联的单向转化”问题的一般方法是：运用动量守恒定律解出分界速度，运用能量守恒定律分析系统机械能部分单向转化为内能的过程；以动量守恒P[,1]＝P[,2]和能量守恒fs[,相]＝ΔE[,k]，为基本关系式联立求解。
2 弹簧关联，可逆转化
几个研究对象通过弹簧相互关联的问题，出现在97年（25题）、 2000年（压轴题）中。2000年高考压轴题（试题22），可以说是这类考题的经典之作。师生有一个共同的感慨，那就是“星星还是那个星星，月亮还是那个月亮”，可见这类试题的重要性。其主要特点是：系统能量守恒（机械能分阶段守恒），动能与势能转化可逆，是双向的。动量守恒P[,1]＝P[,2]和能量守恒ΔE[,k]＝ΔE[,p]，是解决这类问题的基本关系式。
例2 （2000年试题22）在原子核物理中， 研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P， 右边有一小球C沿轨道以速度v[,0]射向B球，如图2所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时， 长度突然被锁定，不再改变。然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）。已知A、B、C三球的质量均为m。
（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中， 弹簧的最大弹性势能。
解析 设C球与B球粘结成D时，D的速度为v[,1]，对B、C球， 由动量守恒（碰撞关联），有
mv[,0]＝（m＋m）v[,1]，①
当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v[,2]，对A、 B、C三球，由动量守恒（弹簧关联），有2mv[,1]＝3mv[,2]， ②
3 多态关联，综合转化
几个研究对象之间，可以经“摩擦”、“碰撞”、“推斥”、“吸引”等多种因素相互关联，综合了动量守恒、能量守恒及研究对象间的时空关系。这类考题出现在91年（压轴题）、98年（压轴题）中。其特点是：研究对象之间相互关联因素多而复杂，并带有一定的“临界”、“极值”条件，各研究对象之间还存在一定的时空关系。因此，在综合动量守恒和能量守恒定律的同时，还需明确并找到研究对象之间的时空关系，并注意临界、极值条件。
例3 （98年试题25）一段凹槽A倒扣在水平长木板C上， 槽内有一小物块B，它到槽两侧的距离均为l/2，如图3所示。木板位于光滑水平的桌面上，槽与木板间的摩擦不计，小物块与木板间的摩擦系数为μ、A、B、C三者质量相等，原来都静止。现使槽A以大小为v[,0] 的初速度向右运动，已知
当A和B发生碰撞时，两者速度互换。求：
（1）从A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞的时间内， 木板运动的路程。
（2）在A、B刚要发生第四次碰撞时，A、B、C三者速度的大小。
解析 （1）A与B刚发生第一次碰撞后，A停下不动，B以初速v[,0]。向右运动（碰撞关联）。由于摩擦，B向右作匀减速运动，而C向右作匀加速运动，两者速率逐渐接近。设B、C达到共同速度v[,1] 时（临界条件）B移动的路程为s[,1]。设A、B、C质量皆为m，对B、C，由动量守恒（摩擦关联），得
mv[,0]＝2mv[,1]，①
由能量守恒（单向转化），得
结论3 明确并找到研究对象之间的时空关系；抓住“临界”、 “极值”条件；综合动量守恒和能量守恒定律来进一步完善研究对象间的时空关系。才能顺利解决相互关联因素多而复杂的“多态关联，综合转化”问题。
小结：动量和能量守恒定律的综合应用，近十年高考有六次出现在计算题甚至于压轴题上。选择、填充题，不仅年年有，而且年年新。无论试题情景如何变化，只要我们从研究对象之间相互关联因素（摩擦、弹簧、多态等）出发，准确运用动量守恒定律；明确研究对象之间的能量转化特征（单向、可逆、综合等），准确运用能量守恒守律；并结合研究对象之间的时空关系，注意“临界”、“极值”条件，定能将这个“要点”、“难点”、“热点”问题迎刃而解。