高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件（31頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題專題4 4力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用-2-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷解答動力學(xué)綜合問題的三大基本觀點(diǎn)1.解動力學(xué)問題的三個(gè)基本觀點(diǎn)-3-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷2.力的瞬時(shí)作用和力的空間積累作用 -4-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷3.利用動量和能量的觀點(diǎn)解題的技巧(1)若研究對象為一個(gè)系統(tǒng),應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律和能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)。(2)若研究對象為單一物體,且涉及功和位移問題時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮動能定理。(3)因?yàn)閯恿渴睾愣伞⒛芰渴睾愣?機(jī)械能守恒定律)、動能定理都只考查一個(gè)物理過程的始末兩個(gè)狀態(tài)有關(guān)物理量間的關(guān)系,對過程的細(xì)節(jié)不予細(xì)究,這正是它們的方便之處。特別對于變力做功問題,就

2、更顯示出它們的優(yōu)越性。-5-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷1.如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F=10.0 N的作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,當(dāng)滑塊運(yùn)動的位移x=0.50 m時(shí)撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0 m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)=0.10,g取10 m/s2。求:(1)在撤去力F時(shí),滑塊的速度大小。(2)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的動能。(3)滑塊通過B點(diǎn)后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35 m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉(1

3、)3.0 m/s(2)4.0 J(3)0.50 J-6-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷2.如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長x=10 m,半圓形軌道半徑R=2.5 m。質(zhì)量m=0.10 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10 m/s2。(1)若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。求:滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小;滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí),在B點(diǎn)對軌道壓力的大小;(2)如果要使小滑塊能夠通過C點(diǎn),求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。-7-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷解析： (

4、1)設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為vC,從C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)間為t,滑塊從C點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動。水平方向:x=vCt解得vC=10 m/s。設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得設(shè)滑塊在B點(diǎn)受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律得 聯(lián)立解得FN=9 N,根據(jù)牛頓第三定律,滑塊在B點(diǎn)對軌道的壓力FN=FN=9 N。-8-基礎(chǔ)夯實(shí)自我診斷(2)若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點(diǎn),設(shè)此時(shí)滑塊的速度為vC,根據(jù)牛頓第二定律有mg= ,解得vC=5 m/s。滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,由動能定理得解得水平恒力F應(yīng)滿足的條件為F0.625 N。答案： (1)10 m/s9 N(2)F0.625 N-9-基礎(chǔ)

5、夯實(shí)自我診斷3.如圖所示,一質(zhì)量為m2的小車支架上用細(xì)線懸掛著一質(zhì)量為m3的小球停在光滑水平面上。另一質(zhì)量為m1的小車以速度v0向m2撞來,并立即與它粘連在一起。求小球m3能向上擺起的最大高度? 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-10-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)一 動力學(xué)方法的應(yīng)用動力學(xué)方法的應(yīng)用(師生共研師生共研)若一個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動過程,而運(yùn)動過程只涉及運(yùn)動和力的問題或只要求分析物體的動力學(xué)特點(diǎn)而不涉及能量問題,則常常用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解。-11-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例1(2016河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,B為豎直圓軌道的左端點(diǎn),它和圓心O的連線與豎直方向的夾角為,一小球在圓

6、軌道左側(cè)的A點(diǎn)以速度v0平拋,恰好沿B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓軌道。已知重力加速度為g。則A、B之間的水平距離為() 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-12-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三解題探究畫小球的運(yùn)動示意圖。 提示： 如圖所示。 -13-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例2如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊在與水平方向成的力F的作用下從A點(diǎn)由靜止開始沿水平直軌道運(yùn)動,到B點(diǎn)后撤去力F,物體飛出后越過“壕溝”落在平臺EG段。已知物塊的質(zhì)量m=1 kg,物塊與水平直軌道間的動摩擦因數(shù)=0.5,AB段長L=10 m,B、E兩點(diǎn)的高度差h=0.8 m,B、E兩點(diǎn)的水平距離x=1.6 m。若物塊可看作質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),g取10 m/s

7、2。-14-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)為使物塊越過“壕溝”,求物塊在B點(diǎn)最小速度v的大小。(2)若=37,為使物塊恰好越過“壕溝”,求拉力F的大小。(sin 37=0.6,cos 37=0.8)(3)若大小不確定,為使物塊恰好越過“壕溝”,求力F的最小值。(結(jié)果可保留根號) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-15-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)二考點(diǎn)二 能量觀點(diǎn)的應(yīng)用能量觀點(diǎn)的應(yīng)用(師生共研師生共研)若一個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動過程,若該過程涉及能量轉(zhuǎn)化問題,并且具有功能關(guān)系的特點(diǎn),則往往用動能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律求解。-16-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例3如圖所示,一物體質(zhì)量m=2 kg,在傾角=37

8、的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3 m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4 m。當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后又將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC=0.2 m,然后物體又被彈簧彈回,彈到的最高位置D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD=3 m。擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì),g取10 m/s2,sin 37=0.6。求:(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)。(2)彈簧的最大彈性勢能Epm。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-17-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三解題探究物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過程中,彈性勢能(選填“有”或“沒有”)發(fā)生變化;利用公式Q=Ffx計(jì)算摩擦生熱時(shí),x表示。物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí),原來在A點(diǎn)的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化成了何種能量?沒有

9、物體經(jīng)過的路程 提示：彈性勢能和內(nèi)能 -18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例4(多選)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g。則圓環(huán)()A.下滑過程中,加速度一直減小D.上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)三考點(diǎn)三 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(師生共研師生共研)這類模型各階段的運(yùn)動過程具有獨(dú)立性,只要對不

10、同過程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可,兩個(gè)相鄰的過程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶。-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例5如圖所示,將一質(zhì)量m=0.1 kg的小球自水平平臺頂端O點(diǎn)水平拋出,小球恰好無碰撞地落到平臺右側(cè)一傾角為=53的光滑斜面頂端A并沿斜面下滑,斜面底端B與光滑水平軌道平滑連接,小球以不變的速率過B點(diǎn)后進(jìn)入BC部分,再進(jìn)入豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動。已知斜面頂端與平臺的高度差h=3.2 m,斜面高H=15 m,豎直圓軌道半徑R=5 m。已知sin 53=0.8,cos 53=0.6,g取10 m/s2,求:-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)小球水平拋出的初速度v0及斜面頂端與平臺邊緣的水平距離x;(2)小

11、球離開平臺后到達(dá)斜面底端的速度大小;(3)若豎直圓軌道光滑,小球運(yùn)動到圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力。解析：(1)研究小球做平拋運(yùn)動,小球落至A點(diǎn)時(shí),由平拋運(yùn)動速度分解圖可得水平速度v0=vycot 小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動,則有x=v0t由上式解得v0=6 m/s,x=4.8 m,vA=10 m/s。-22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(2)設(shè)小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為vB,則由動能定理有 (3)豎直圓軌道光滑,研究小球從C點(diǎn)到D點(diǎn),設(shè)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為vD。由動能定理可得由上面兩式可得FN=3 N由牛頓第三定律可得,小球在D點(diǎn)對軌道的壓力為3 N,方向豎直向上。答案： (1)6 m/s4.8

12、m(2)20 m/s(3)3 N,方向豎直向上-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三例6(2017重慶巴蜀中學(xué)模擬)如圖所示,一小車置于光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧右端固定,左端拴接物塊b,小車質(zhì)量m0=3 kg,AO部分粗糙且長L=2 m,動摩擦因數(shù)=0.3,OB部分光滑。另一小物塊a,放在小車的最左端,和小車一起以v0=4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動,小車撞到固定擋板后瞬間速度變?yōu)榱?但不與擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。a、b兩物塊視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量均為m=1 kg,碰撞時(shí)間極短且不粘連,碰后一起向右運(yùn)動。(g取10 m/s2)求:-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)物塊a

13、與b碰后的速度大小;(2)當(dāng)物塊a相對小車靜止時(shí)小車右端B到擋板的距離;(3)當(dāng)物塊a相對小車靜止時(shí)在小車上的位置到O點(diǎn)的距離。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三規(guī)律方法1.利用動量的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)解題應(yīng)注意下列問題。(1)動量守恒定律是矢量表達(dá)式,還可寫出分量表達(dá)式;而動能定理和能量守恒定律是標(biāo)量表達(dá)式,絕無分量表達(dá)式。(2)中學(xué)階段凡可用力和運(yùn)動的觀點(diǎn)解決的問題,若用動量的觀點(diǎn)或能量的觀點(diǎn)求解,一般都要比用力和運(yùn)動的觀點(diǎn)要簡便,而中學(xué)階段涉及的曲線運(yùn)動(a不恒定)、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動、碰撞等,就中學(xué)知識而言,不可能單純考慮用力和運(yùn)動的觀點(diǎn)求解。2.應(yīng)用動量、能量觀

14、點(diǎn)解決問題的兩點(diǎn)技巧。(1)靈活選取系統(tǒng)的構(gòu)成,根據(jù)題目的特點(diǎn)可選取其中動量守恒或能量守恒的幾個(gè)物體為研究對象,不一定選所有的物體為研究對象。(2)靈活選取物理過程。在綜合題目中,物體運(yùn)動常有幾個(gè)不同過程,根據(jù)題目的已知、未知靈活地選取物理過程來研究。列方程前要注意鑒別、判斷所選過程動量、機(jī)械能的守恒情況。-26-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三突破訓(xùn)練突破訓(xùn)練1.(2017河南安陽模擬)如圖所示,底端帶彈性擋板且足夠長的光滑直桿與水平方向的夾角為53,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)帶孔彈性小球A、B(孔徑略大于桿的直徑)穿在桿上,且mB=3mA,A球在B球的上方。先將B球釋放,經(jīng)過t=0.5 s再將A球釋放,

15、當(dāng)A球下落0.375 s時(shí),剛好與B球在桿上的P點(diǎn)處相碰,碰撞時(shí)間極短。碰后瞬間A球的速度恰為零。已知重力加速度大小g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6,忽略空氣阻力及碰撞中的能量損失。僅考慮B球與擋板碰一次的情況。求:-27-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(1)與A球碰撞前后,B球的速度。(2)B球由釋放到與擋板相碰運(yùn)動的時(shí)間。解析： (1)以平行于斜面向下的方向?yàn)檎较?。由牛頓第二定律mgsin 53=ma可得,兩球在桿上運(yùn)動的加速度大小為a=gsin 53=8 m/s2設(shè)A球碰前的速度為v1,運(yùn)動時(shí)間為t1=0.375 s,則由運(yùn)動學(xué)公式可得v1=at1=3 m/s設(shè)B球碰

16、前速度為v2,碰后速度為v2,由動量守恒定律可得mBv2+mAv1=mBv2碰撞過程中動能守恒,則有-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(2)碰前B球的運(yùn)動可分為三個(gè)階段,向下運(yùn)動,與擋板碰后向上運(yùn)動,再向下運(yùn)動。設(shè)B球回到最高點(diǎn)后再向下運(yùn)動的時(shí)間為t3,B球回到最高點(diǎn)后再向下運(yùn)動的距離為l3,則有設(shè)B球由釋放到與擋板相碰運(yùn)動的時(shí)間為t2,則有t+t1=2t2+t3解得t2=0.375 s答案： (1)1 m/s2 m/s(2)0.375 s-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三2.如圖所示,一條帶有圓軌道的長軌道水平固定,圓軌道豎直,底端分別與兩側(cè)的直軌道相切,半徑R=0.5 m。物塊A以v0=6 m/s的速度滑

17、入圓軌道,滑過最高點(diǎn)Q,再沿圓軌道滑出后,與直軌上P處靜止的物塊B碰撞,碰后粘在一起運(yùn)動,P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑,右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段長度都為l=0.1 m。物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為=0.1,A、B的質(zhì)量均為m=1 kg(重力加速度g取10 m/s2;A、B視為質(zhì)點(diǎn),碰撞時(shí)間極短)。(1)求A滑過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力大小F;(2)若碰后AB最終停止在第k個(gè)粗糙段上,求k的數(shù)值;(3)求碰后AB滑至第n個(gè)(nk)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三解析： (1)物塊A從滑入圓軌道到最高點(diǎn)Q,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得,-31-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(2)A與B碰撞遵守動量守恒定律,設(shè)碰撞后的速度為v,