《力学多过程问题》教学设计(高三物理二轮复习)

《力学多过程问题》教学设计(高三物理二轮复习)

《力学多过程问题》教学设计

2014学年高三二轮复习

一、教学目标

1、回顾基本概念和规律并运用基本概念和规律处理典型问题，归纳各个运动模型的一般解题规律和方法。

2、能够根据不同运动过程的特点合理选择动力学、能量观点或动量观点解决问题．

二、力学主干知识回顾

2

3

2、多物体多过程：碰撞类、滑块木板类、弹簧类

问题1:此情景中有哪几个物体运动（研究对象）?

问题2:小球A、B两个球各有几个运动过程?各做什么性质的运动?（过程分析）

问题3：每个过程遵循什么物理规律?

问题4：每个规律对应的方程？

例题2：碰撞类、滑块木板类

考查知识：机械能守恒、动量守恒、牛顿第二定律、圆周、平抛、不确定性结果的判断

例题2、（2014广州二模）35．（18分）如图，

4

5 质量为6m 、长为L 的薄木板AB 放在光滑的平台上，木板B 端与台面右边缘齐平．B 端上放有质量为3m 且可视为质点的滑块C ，C 与木板之间的动摩擦因数为3

1=μ．质量为m 的小球用长为L 的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O 点，细绳竖直时小球恰好与C 接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂．小球与C 碰撞后反弹速率为碰前的一半．

（1）求细绳能够承受的最大拉力；

（2）若要使小球落在释放点的正下方P 点，平台高度应为多大？

（3）通过计算判断C 能否

从木板上掉下来．

C A B P

O

例3：多物体多过程：碰撞类、弹簧类

考查知识点：牛顿定律、机械能守恒、动量守恒、能量守恒、功能原理。

=1kg的物块A 例3、光滑水平面上放着质量m

A

6

与质量m

=2kg的物块B，A与B均可视为质点，

B

A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能E

=49J。在A、B间系一轻质

P

细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C。取g=10m／s2，求

(1)绳拉断后瞬间B的速度v

B

的大小；

(2)绳拉断过程绳对A所做的功

W。

7

8

解力学综合问题的基本步骤

1、审题（阅读文字和图形）

2、拆分（根据文字和图形把原题拆分为多个子过程）

3、分过程列式（对各过程建立模型选择规律）

4、求解（根据题目所求联立所列式子求解）

变式4：如图所示，abd是光滑轨道，其中ab 是水平的，在轨道ab上，A、B两个小物体之间夹一个被压缩的弹簧(弹簧未与A、B挂接)后用细线拴住，使其静止在轨道ab上。当烧断细线后，A物体被弹簧弹开，此后它沿着bd冲上了最高点d，接着做平抛运动。已知cd高度为

＝0．1 kg和h=0.2m ，A和B的质量分别为m

A

＝0．2 kg，绳烧断前弹簧的弹性势能为

m

B

9

10 1.6P E J ，重力加速度g 取10 m ／s 2，所有物体均可视为质点。求：

（1）A 被弹簧弹开后的速度大小A

v ； 2）A 做

平抛运动

的水平位

移s ；

《力学多过程问题》教学设计参考答案

例1 、(1)小球从A到B的过程中机械能守恒，

有：mgh＝1

2

mv2

B

，①

小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有：H

＝1

2

gt2，

在水平方向上有：s＝v B t，③联立①②③解得：

s ≈1.41 m．④

(2)小球下摆到达B 点时，绳的拉力和重力的合

力提供向心力，有：F －mg ＝m v 2

B

L

⑤

联立①⑤解得：F ＝20 N 根据牛顿第三定律，F ′＝－F ，轻绳所受的最大拉力大小为20 N.

例题2、35．（18分）（2014广州二模） 解析：（1）设小球运动到最低点的速率为v 0，小球向下摆动过程，由动能定理

2

02

1mv mgL =

①（2分） 得gL

v

20

=②（1分） 小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律：

R

v m

mg T 20

=-③（2分）

由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T T ='④（1分）

解得：mg T 3'=⑤（1分）

（2）小球碰撞后平抛运动：2

2

1gt h =⑥（2分）

水平分位移：t v L 20

=⑦（2分）

解得：L h =⑧（1分）

（3）小球与滑块C 碰撞过程中小球和C 系统满足动量守恒，设C 碰后速率为v 1，并依题意有10

3)2

(mv v m mv

+-

=⑨（2分）

假设木板足够长，在C 与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v 2， 由动量守恒：2

1

)63(3v m m mv

+=⑩（1分）

由能量守恒：mgs v m m mv

3)63(2

132

12221

⋅++=⋅μ○11

（1分）

联立⑨⑩○11

解得：2

L s =○12（1分） 由L s <知，滑块C 不会从木板上掉下来．（1分） 【评分说明：第（1）问中没有④式暂不扣分；第（3）问通过其它途径计算得出正确结论也可以得分。】

例3、（1）设B 在绳被拉断后瞬间的速度为B

v ,

到达C 点时的速度为C

v ，