高考物理二轮复习能量与动量4“三大观点”解决力学问题课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
12/8/2021
解析:(1)滑块在斜面上运动时,由牛顿第二定律得 mgsin θ-μ0mgcos θ=ma0, 代入数据解得 a0=2 m/s2, 由运动学公式得 v02=2a0sinh37°, 代入数据解得 v0=2 m/s. (2)C 在 A 上表面滑行时,A、B 一起运动,受到 C 给的向右的 摩擦力为 μ1mg=2MaAB, 解得 aAB=2 m/s2, 隔离 B 分析,A 对 B 的弹力为 F=MaAB=2 N.
12/8/2021
(1)滑块 C 到达斜面底端时的速度 v0 为多大? (2)滑块 C 在 A 上表面滑行时,A、B 间的弹力大小为多少? (3)经多长时间滑块 C 运动到 A 的右端?此时滑块 C 的速度为多 大? (4)最终稳定时,滑块 C 是否脱离长木板 B?若未脱离,滑块 C 相对 B 静止的位置距离 B 右端多远?
(2)2 N
1 (3)4 s
1.5 m/s
(4)滑块 C 未脱离木板 B 27.5 cm
12/8/2021
考向二 用功能观点解决力学综合问题 [知识必备]——提核心 通技法
1.若过程只有动能和势能的相互转化,应首先考虑应用机械能 守恒定律.
2.若过程涉及摩擦力做功,一般应考虑应用动能定理或能量守 恒定律.
(2)B 获得向右速度后,A、B 间发生相对滑动,到再次左边缘对 齐,A、B 两物块的位移差为 L.
12/8/2021
[解析] (1)由牛顿运动定律知,A 加速度的大小 aA=μg 匀变速直线运动 2aA L=v2A 解得 vA= 2μgL (2)设 A 、B 的质量均为 m 对齐前,B 所受合外力大小 F=3μm g 由牛顿运动定律 F=m aB,得 aB=3μg 对齐后,A 、B 所受合外力大小 F′=2μm g 由牛顿运动定律 F′=2m a′B,得 a′B=μg
C 的速度 v=v0-a1t1=1.5 m/s.
12/8/2021
(4)此后,C 在 B 上继续做减速运动,设 C 的加速度大小为 a2, B 的加速度大小为 aB,
a2=μ2g=53 m/s2, aB=μ2Mmg=130 m/s2, 假设 C 未脱离 B,经过时间 t2,B、C 速度相同, vB=vC,即 v-a2t2=vAB+aBt2, 解得 t2=0.2 s,
4.当涉及细节并要求分析力时,一般选择牛顿运动定律,对某 一时刻的问题选择牛顿第二定律求解.
5.复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综 合解题.
12/8/2021
[典题例析]——析典题 学通法 [例 3] (2019·全国Ⅲ,25T)静止在水平地面上的两小物块 A、B, 质量分别为 mA=1.0 kg,mB=4.0 kg;两者之间有一被压缩的微型弹 簧,A 与其右侧的竖直墙壁距离 l=1.0 m,如图所示.某时刻,将压 缩的微型弹簧释放,使 A、B 瞬间分离,两物块获得的动能之和为 Ek=10.0 J.释放后,A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A、B 与 地面之间的动摩擦因数均为 μ=0.20.重力加速度取 g=10 m/s2.A、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.
1
1
2m
v2 D
=2m
v2 C
+m
gR
(1-cos 37°)
滑块在 D 点的速度 vD =
v2 C
+2gR
1-cos37° =3 3 m /s
在D
点对滑块受力分析,根据牛顿第二定律有:FN
-m
g=m
v2 D
R
滑块受到的支持力
FN
=m
g+m
v2 D
R
=25.6
N
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力 F′N =FN =25.6 N ,
1.当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间 时,一般选择用动力学方法解题.
12/8/2021
2.当涉及功、能和位移时,一般选用动能定理、机械能守恒定 律、功能关系或能量守恒定律解题,题目中出现相对位移时,应优 先选择能量守恒定律.
3.当涉及多个物体及时间时,一般考虑动量定理、动量守恒定 律.
12/8/2021
[跟进题组]——练考题 提能力 1.如图所示,地面上有一固定的倾角 θ=37°的斜面,质量为 m=2 kg 的滑块 C(可视为质点)从距长木板上表面高 h=0.6 m 处由静止滑下, 水平地面上长木板 A 上表面与斜面末端平滑对接,A 左端与斜面间紧靠 在一起但不粘连,A 右端与 B 左端紧靠在一起同样不粘连,A、B 的上 表面涂有不同材质的涂料,下表面光滑,长度 L 均为 37.5 cm,质量 M 均为 1 kg,原先静止在光滑的水平地面上,已知滑块 C 与斜面间的动摩 擦因数为 μ0=0.5,滑块 C 与木板 A 间的动摩擦因数为 μ1=0.2,滑块 C 与木板 B 间的动摩擦因数为 μ2=16,忽略空气阻力.(最大静摩擦力与滑 动摩擦力大小相等,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取 g=10 m/s2)求:
12/8/2021
(3)经过时间 t,A 、B 达到共同速度 v,位移分别为 xA、xB,A 加
速度的大小等于 aA
则 v=aAt,v=vB-aBt
1
1
xA =2aA t2,xB=vBt-2aBt2
且 xB-xA=L
解得 vB=2 2μgL
[答案] (1)vA= 2μgL (2)aB=3μg,a′B=μg (3)vB=2 2μgL
动量与能量 的综合应用
考内容后,其考核更加多样 科学思维 化.对于一般的力学问题要
涉及以下知识点:
12/8/2021
牛顿第二
①牛顿运动定律结合运动学
Ⅱ卷 24T 定律,运动 科学思维 公式处理有规律的运动;②动
学公式
能定理结合能量守恒定律处
2017 Ⅲ卷 25T
动力学观 点解决板
பைடு நூலகம்块问题
理变力及曲线运动问题;③动 量定理结合能量守恒定律处 物理观念 理碰撞、爆炸、反冲类问题.此 科学思维 部分在复习中要有效地寻求
程应用匀变速直线运动公式解决问题.
(3)假设 A 能与 B 碰撞,应用动能定理求出 A 碰撞前的瞬时速度;
发生弹性碰撞,则由动量守恒定律和机械能守恒定律联立解出碰后
A、B 的速度,问题便易于解决了.
12/8/2021
故 vB=vC=76 m/s.
此时 C 在 B 上发生的相对位移为
Δx=v+2vC·t2-vAB+2 vB·t2=0.1 m<0.375 m.
所以滑块 C 未脱离长木板 B.
此时滑块 C 距离 B 右端的距离为
ΔL=0.375 m-0.1 m=0.275 m=27.5 cm.
答案:(1)2 m/s
12/8/2021
(1)滑块运动到 D 点时压力传感器的示数; (2)水平外力作用在滑块上的时间 t.
[审题指导] (1)滑块从 A 到 B 过程满足动能定理. (2)滑块从 B 到 C 过程平抛运动,注意 C 点速度分解. (3)滑块从 C 到 D 机械能守恒.
12/8/2021
[解析] (1)滑块由 C 点运动到 D 点的过程,由机械能守恒得:
3.若过程涉及电势能和机械能之间的转化,应考虑应用能量守 恒定律.
12/8/2021
[典题例析]——析典题 学通法 [例 2] 如图所示,一质量 m=0.4 kg 的滑块(可视为质点)静止于 动摩擦因数 μ=0.1 的水平轨道上的 A 点.现对滑块施加一水平外力, 使其向右运动,外力的功率恒为 P=10.0 W.经过一段时间后撤去外 力,滑块继续滑行至 B 点后水平飞出,恰好在 C 点以 5 m/s 的速度 沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低 点 D 处装有压力传感器.已知轨道 AB 的长度 L=2.0 m,半径 OC 和竖直方向的夹角 α=37°,圆弧形轨道的半径 R=0.5 m.(空气阻力 忽略不计,取重力加速度 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8), 求:
12/8/2021
(3)由机械能守恒定律可知,物块在 A 点时弹簧的弹性势能为: Ep=2mgR+12mv2C,解得 Ep=52mgR.
答案:(1)2R (2)6mg (3)52mgR
12/8/2021
考向三 用动量与能量观点解决力学综合问题 [知识必备]——提核心 通技法
动量与能量综合的题目往往物理过程较多,情境复杂,把复杂 的情境与过程划分为多个单一情境,并恰当地选择相应的动量或能 量知识解答.
12/8/2021
(1)物块由 C 点平抛出去后在水平轨道的落点与 B 点的距离; (2)物块在 B 点时对半圆轨道的压力大小; (3)物块在 A 点时弹簧的弹性势能.
12/8/2021
解析:(1)因为物块恰好能通过 C 点,有:mg=mvR2C 物块由 C 点做平抛运动,有:x=vCt,2R=12gt2 解得:x=2R 即物块在水平轨道的落点与 B 点的距离为 2R. (2)物块由 B 到 C 过程中机械能守恒,有:12mvB2 =2mgR+12mvC2 设物块在 B 点时受到轨道的支持力为 FN,有:FN-mg=mvRB2 , 解得:FN=6mg 由牛顿第三定律可知,物块在 B 点时对半圆轨道的压力 F′N =FN=6mg.
12/8/2021
(1)A 被敲击后获得的初速度大小 vA; (2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小 aB、a′B; (3)B 被敲击后获得的初速度大小 vB.
[审题指导] (1)A 获得向右的速度后,A 对 B 向右的滑动摩擦力 小于地面对 B 向左的最大静摩擦力,因此,此过程 B 静止不动.
12/8/2021
(1)求弹簧释放后瞬间 A、B 速度的大小; (2)物块 A、B 中的哪一个先停止?该物块刚停止时 A 与 B 之间 的距离是多少? (3)A 和 B 都停止后,A 与 B 之间的距离是多少? [思路导引] (1)由动量守恒定律和动能定理计算式联立即可.
(2)利用牛顿第二定律求 A、B 的加速度,分别对 A、B 的运动过
高考总复习大二轮 专题二 能量与动量
第4讲 “三大观点”解决力学问题
12/8/2021
物理
三年考情分析
高考命题规律
三年考题 考查内容 核心素养 近几年高考中对力学综
动量和能量 物理观念 合知识的考查一般体现在 2019 Ⅲ卷 25T
的综合应用 科学思维 计算中,尤其在动量成为必
2018 Ⅰ卷 24T
[答案] (1)25.6 N (2)0.4 s
v2 B
+2μgL
2P
=0.4 s
12/8/2021
[跟进题组]——练考题 提能力 2.如图所示,光滑水平轨道 AB 与光滑半圆形导轨 BC 在 B 点 相切连接,半圆导轨半径为 R,轨道 AB、BC 在同一竖直平面内.一 质量为 m 的物块在 A 处压缩弹簧,并由静止释放,物块恰好能通过 半圆导轨的最高点 C.已知物块在到达 B 点之前与弹簧已经分离,弹 簧在弹性限度内,重力加速度为 g.不计空气阻力,求:
方向竖直向下
12/8/2021
(2)滑块离开 B 点后做平抛运动,恰好在 C 点沿切线方向进入圆
弧形轨道
由几何关系可知,滑块运动到 B 点的速度为 vB=vC cos 37°=4
m /s
滑块由 A 点运动到 B 点的过程,根据动能定理有:Pt-μm gL
1
=2m
v2 B
-0
m 解得:水平外力作用在滑块上的时间 t=
12/8/2021
(3)C 在 A 上滑行时,C 减速运动的加速度大小为
a1=μ1g=2 m/s2, 设经过时间 t1,C 刚滑离 A 滑上 B,则
v0t1-12a1t21-12aABt21=L,
代入数据解得 t1=14
st1=43
s不合题意.舍弃,
此时 A、B 的速度 vAB=aABt1=0.5 m/s,
解题的突破口.
12/8/2021
考向一 用动力学观点解决力学综合问题 [知识必备]——提核心 通技法
12/8/2021
[典题例析]——析典题 学通法 [例 1] (2019·江苏卷,15T)如图所示,质量相等的物块 A 和 B 叠放在水平地面上,左边缘对齐.A 与 B、B 与地面间的动摩擦因数 均为 μ.先敲击 A,A 立即获得水平向右的初速度,在 B 上滑动距离 L 后停下,接着敲击 B,B 立即获得水平向右的初速度,A、B 都向右 运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,求:
相关文档
最新文档