高考物理专题复习 力学综合计算题例析2(共30张PPT)

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FN mg
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（2）水平面BC的长度；
对小球从A到C运用动能定理
mgh
mgxBC
1 2
mvC2
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弹簧模型
力的角度
特殊位置
平衡、形变量最大的位置...牛顿第二定律F合=ma
能的角度
特殊过程
EP弹不变、 EPm→0 ...能量守恒E增=E减
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x vCt 0.5m
t 5s 10
（2）传送带AB间的长度L；
对滑块从B到C运用动能定理
滑块在AB段 做什么运动呢？
mg
•
2R
1 2
mvC2
1 2
mvB2
先加速后匀速或一直加速
vB 5m / s ＜v传=6m/s
N
滑块在AB段一直做匀加速运动
fBaidu Nhomakorabea
对滑块分析 mg ma
a 5m / s2
2aL vB2
1mgx
1 2
mvC2
1 2
mvB2
E减=E增
内能和动能
E电 720 J
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力学模型4：弹簧模型
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vC2 vB2 2a
2.5m 3m
参赛者先加速后匀速， 传送带顺时针运转，v传=6m/s
4
6
(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．
在传送带上，参赛者匀加速阶段
x传 v传t 6 0.5 3m
多消耗的电能 去了哪里？
相对位移 x x传 x1 0.5m
E电
Q Ek
力学综合计算题例析（二）
扬州树人学校
01 连接体模型 02 板块模型
03 传送带模型 04 弹簧模型
方法指导
一个对象 两个角度
三种方法
研究对象 （单个、系统）
力的角度 （F、a、t等）
能的角度 （W、E、x等） 牛顿运动定律 （直线）F合=ma
动能定理 (直线、曲线)W合=△EK 能量守恒 （系统）E增=E减
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（1）小球通过C点时的速度大小
对小球在C点分析
mg
FN
m vC2 r
vC 2m / s
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【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接 于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD， 圆管内径略大于小球直径，管口D端正下方直立一根劲度系数为 k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一 个可视为质点的小球放在曲面AB上，小球质量m=1kg。现从距BC的 高度为h=0.6m处由静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小 球进入管口C端时，它对上管壁有FN=10N的相互作用力，通过CD后， 在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加 速度g=10m/s2。求： （1）小球通过C点时的速度大小； （2）水平面BC的长度； （3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm
（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x； （2）传送带AB间的长度L；
（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；
（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；
对滑块在C点分析
mg m vC2 R
mg
vC 5m / s
离开C点后滑块做平抛运动 h 1 gt2 2
g
根据牛顿第三定律：F压=NB=1200N
(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方 向
对参赛者从C到D过程运用动能定理 2mgL2 B如0C何段12运m参vc2动赛呢者？
vC 6m / s 加速阶段a=μ1g=4m/s2
t vC vB 0.5s a
先加速后匀速还是一直加速
x1
力学模型3：传送带模型
【例1】如图所示，传送带以v=6m/s的速度向左匀速运行，一半径R=0. 5m的半圆形光 滑圆弧槽在B点与水平传送带相切。一质量m=0. 2kg的小滑块轻放于传送带的右端A点 后经传送带加速，恰能到达半圆弧槽的最高点C点，并被抛入距C点高度h=0.25m的收 集筐内的D点，小滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5 ，g=10m/s2 ， 不计小滑块通过 连接处的能量损失。求：
（2）若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；
（3）在第（2）问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．
（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小
对参赛者从A到B的过程运用动能定理
mgR(1
cos60)
1 2
mvB2
0
NB
vB 4m / s
在B处 N B
mg
m
vB2 R
m
NB 1200 N
L 2.5m
mg
（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q； Q=f•△x
相对位移发生在匀加速阶段
滑块在AB段做匀加速运动的时间
t1
vB a
1s
传送带的位移 x传 v传t1 6m
相对位移 x x传 L 3.5m
Q mg • x 3.5J
【例2】在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径 R=1.6m，BC是长度为L1=3m的水平传送带，CD是长度为L2=3.6m水平粗糙轨道，AB、 CD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑，参赛者和滑板可视为 质点，参赛者质量m=60kg，滑板质量可忽略．已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦 因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5，g取10m/s2.求： （1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小；