力学三大观点
力学三大观点教学设计
力学三大观点教学设计力学是物理学中的一个重要分支，它研究物体的运动和受力情况。
力学的三大观点分别是牛顿运动定律、能量守恒定律和动量守恒定律。
针对力学的三大观点，我设计了以下教学方案：一、牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的基础，它描述了物体的运动状态以及受到的力的作用。
在教学过程中，我会通过多种方式向学生介绍牛顿运动定律的内容。
首先，我会通过实验演示的方式向学生展示牛顿第一定律的内容，即一个物体如果受到外力的作用，如果没有其他力的作用，它将始终保持匀速直线运动或静止状态。
我会让学生动手操作实验，观察物体的运动情况，然后让他们总结实验结果，理解牛顿第一定律的内涵。
其次，我会通过案例分析的方式向学生介绍牛顿第二定律。
我会选取一些常见的物体，如汽车、自行车等，然后分析它们的运动状态和受力情况。
我会让学生通过这些案例来理解牛顿第二定律，即外力作用于物体上，物体将产生加速度，加速度的大小与受力的大小成正比，与物体的质量成反比。
最后，我会通过问题解答的方式巩固学生对牛顿第三定律的理解。
我会提出一些具体的物体运动和受力问题，要求学生利用牛顿第三定律来分析解决这些问题。
通过这种方式，学生可以加深对牛顿第三定律的理解，并掌握如何运用它来解决实际问题。
二、能量守恒定律能量守恒定律是力学中的另一个重要观点，它描述了物体在运动过程中能量的转化和守恒情况。
在教学中，我会通过实验和案例分析的方式向学生介绍能量守恒定律的内容。
首先，我会组织学生进行能量转化实验。
我会选取一些常见的物体，如滑轮、弹簧等，让学生利用这些物体进行能量转化实验。
通过观察实验现象，学生可以直观地理解能量在物体运动中的转化情况，从而理解能量守恒定律的内涵。
其次，我会通过案例分析的方式向学生介绍能量守恒定律在实际问题中的应用。
我会选取一些真实的案例，如弹簧振子的运动、碰撞实验等，让学生通过这些案例来理解能量守恒定律在实际情况中的应用。
通过这种方式，学生可以了解到能量守恒定律的重要性和实用性。
2025高考物理总复习力学三大观点的综合应用
台最右端 N 点停下，随后滑下的 B 以 2v0 的速度与 A 发
图1
生正碰，碰撞时间极短，碰撞后 A、B 恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知 A、
B 的质量分别为 m 和 2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的14。A 与
传送带间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g，A、B 在滑至 N 点之前不发生碰撞，
答案 (1)8 N 5 N (2)8 m/s (3)0.2 m
解析 (1)当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和
滑杆的重力，即N1＝(m＋M)g＝8 N 当滑块向上滑动时受到滑杆的摩擦力f＝1 N，根据牛顿第三定
律可知滑块对滑杆的摩擦力f′＝1 N，方向竖直向上，则此时桌
面对滑杆的支持力为N2＝Mg－f′＝5 N。
一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2 kg，滑杆的质量
M＝0.6 kg，A、B间的距离l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，
不计空气阻力。求：
图4
01 02 03 04
目录
提升素养能力
(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大
小N1和N2； (2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v1； (3)滑杆向上运动的最大高度h。
该过程中弹簧对物体B冲量的大小。
答案 (1)mA 2gH mA＋mB
(2)2t 2(mA＋mB)gt＋2mA 2gH
解析 (1)设A和B碰前瞬间的速度大小为v0，和B碰后瞬间的
速度大小为v，有 mAgH＝21mAv20 v0＝ 2gH
01 02 03 04
目录
提升素养能力
由动量守恒定律有 mAv0＝(mA＋mB)v 解得 v＝mmAA＋2mgHB 。 (2)从碰后至返回到碰撞点的过程中，AB结合体做简谐运动。 根据简谐运动的对称性，可得运动时间t总＝2t 回到碰撞点时速度大小为 vt＝v＝mmAA＋2mgHB 方向竖直向上 取向上为正方向，由动量定理得I－(mA＋mB)g·2t＝(mA＋mB)vt－[－(mA＋mB)v] 解得 I＝2(mA＋mB)gt＋2mA 2gH。
牛顿三大力学观点
牛顿三大力学观点
牛顿三大力学观点是物理学中的基石，它们分别是牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律。
这些定律不仅在理论上具有重要意义，而且在实践中有广泛的应用。
牛顿第一运动定律，也被称为惯性定律，它指出在没有外力作用的情况下，一切物体都将保持匀速直线运动状态或静止状态。
这个定律揭示了一切物体都具有惯性，也就是说，它们有保持其运动状态不变的倾向。
这个定律在我们的日常生活中随处可见，例如，当我们推动一个物体时，它会持续地向前移动，直到受到阻力或外力作用才会停止。
牛顿第二运动定律指出物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。
这意味着物体的加速度与其所受的力的大小和物体的质量有关。
当物体受到的力越大，其加速度也越大；而当物体的质量越大，其加速度就越小。
这个定律在解释和预测物体运动的变化方面非常有用，例如，火箭之所以能够升空，是因为燃料燃烧产生的反作用力使得火箭向上加速。
牛顿第三运动定律揭示出力的本质，指出两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，并且在同一直线上。
这意味着当一个物体对另一个物体施加一个力时，另一个物体也会对第一个物体施加一个等大、反向的力。
这个定律解释了许多自然现象，例如行星围绕太阳的旋转运动，地球对月球的引力与月球对地球的引力是相互作用的。
牛顿三大力学观点是物理学中的重要理论，它们不仅在理论上具有深远的影响，而且在实践中有广泛的应用。
这些定律不仅帮助我们理解物体的运动规律，还为工程、技术、科学等领域的发展提供了基础。
应用力学的“三大观点”解题
分类 力的瞬时
作用 力的空间 积累作用
力的时间 积累作用
对应规律 牛顿第二定律
动能定理 机械能守恒定律
动量定理
动量守恒定律
规律内容 物体的加速度大小与合外力成正比，与质量 成反比，方向与合外力的方向相同 外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量 在只有重力(弹簧弹力)做功的情况下，物体的机械 能的总量保持不变 物体所受合外力的冲量等于它的动量的增量 系统不受外力或所受外力之和为零时，系统的总动 量就保持不变．(在某个方向上系统所受外力之和 为零，系统在这个方向上的动量分量就保持不变)
令 h 表示 B 上升的高度，有 h＝v′2g22④ 由以上各式并代入数据得 h＝4.05 m⑤ 【答案】 4.05 m
动量、能量、牛顿运动定律、匀变速直线运动综合 例 4 如图的水平轨道中，AC 段的中点 B 的正上方有一探 测器，C 处有一竖直挡板，物体 P1 沿轨道向右以速度 v1 与静止 在 A 点的物体 P2 碰撞，并接合成复合体 P，以此碰撞时刻为计 时零点，探测器只在 t1＝2 s 至 t2＝4 s 内工作．已知 P1、P2 的质 量都为 m＝1 kg，P 与 AC 间的动摩擦因数为 μ＝0.1，AB 段长 L ＝4 m，g 取 10 m/s2，P1、P2 和 P 均视为质点，P 与挡板的碰撞 为弹性碰撞．
(1)物块 C 的质量 mC； (2)墙壁对物块 B 的弹力在 4 s 到 12 s 的时间内对 B 的冲量 I 的大小和方向； (3)B 离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能 Ep.
【解析】 (1)由图知，C 与 A 碰前速度为 v1＝9 m/s，碰后 速度为 v2＝3 m/s，C 与 A 碰撞过程动量守恒，
【解析】 设物块受到水平冲量后速度为 v0.滑环固定时12 Mv02＝MgL 得 v0＝ 2gL.
《力学三大基本观点》课件
第三观点：波动力学
1
波的传播和叠加
2
动的基本概念
描述波传播的基本特征，如波长、振幅、波 速等。
声波和光波的本质差异
比较声波和光波的性质和传播特点。
结语
三大基本观点的重要性和意 义
牛顿定律、能量守恒定律和波动力 学是力学研究的基石，对理解和解 释物体的运动至关重要。
3 牛顿第三定律（作用反作用定律）
任何作用力都会有一个相等大小、方向相反的反作用力。
第二观点：能量守恒定律
机械能守恒定律
在没有外力做功和能量损失的情 况下，物体的机械能保持不变。
动量守恒定律
在没有外力作用的情况下，系统 的总动量保持不变。
能量守恒定律在实际 问题中的应用
能量守恒定律可以应用于碰撞、 机械振动、弹性势能等实际问题。
《力学三大基本观点》 PPT课件
力学是物理学的一个重要分支，它研究物体的运动和力的相互作用。在这个 课件中，我们将介绍力学的三大基本观点，以及它们在实际问题中的应用。
第一观点：牛顿定律
1 牛顿第一定律（惯性定律）
物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止。
2 牛顿第二定律（运动定律）
物体的运动状态受到作用于它上面的力的影响。
实际问题中的应用举例
我们将介绍力学三大基本观点在真 实世界中的应用，例如运动物体的 控制和工程设计。
总结和展望
总结三大基本观点的核心要点，并 展望力学将来的发展方向和应用领 域。
力学三大观点教学设计
力学三大观点教学设计引言：力学是物理学的一个重要分支，用于研究物体的运动和相互作用。
在力学教学中，教师可以采用不同的教学方法和教学设计来帮助学生理解和掌握力学的基本概念和观点。
本文将介绍一种力学教学的设计方案，重点讨论力学的三大观点，并提供相应的教学活动和资源。
一、力学的三大观点概述在力学中，有三个基本的观点需要学生理解和掌握，分别是：牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（动量定律）和牛顿第三定律（作用-反作用定律）。
这些观点是力学理论的核心，是学生理解力学世界的关键。
1. 牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第一定律指出，一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的运动状态只有在外力作用下才会改变。
在教学中，可以通过以下教学活动帮助学生理解惯性定律：- 启发性问题：车辆在没有外力作用下，能否保持匀速直线行驶？- 实验活动：在水平桌面上放置一个小物体，观察其在没有推动力的情况下是否保持静止。
2. 牛顿第二定律（动量定律）牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。
这意味着，物体的加速度由作用在物体上的合力决定。
以下是一些可以用于教学的活动和资源：- 知识澄清：加速度与物体质量之间的关系是什么？- 实验活动：改变物体质量，并测量物体在不同质量下的加速度。
3. 牛顿第三定律（作用-反作用定律）牛顿第三定律指出，两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
这意味着，每个力都有一个同等大小但方向相反的反作用力。
以下是一些可以用于教学的活动和资源：- 图像识别：观察图像，找出其中的作用力和相应的反作用力。
- 实验活动：用弹簧秤测量拉力和弹力，验证作用-反作用定律。
二、教学设计基于上述力学三大观点，以下是一种教学设计方案，帮助学生理解和掌握这些观点。
1. 预习环节：在学生预习阶段，教师可以提供相关的教学材料，如课本章节、视频资源等，要求学生在课前自学相关内容，并准备好问题和讨论。
专题六 力学中三大观点的综合应用
(1)最终A、B、C的共同速度为多大；
(2)求运动过程中A的最小速度； (3)整个过程中A与C及B与C因摩擦所 产生的热量之比为多大？ 图3
解析
(1)由动量守恒定律有 mv0＋2mv0＝5mv1
3 得 v1＝ v0 5 (2)设经时间 t，A 与 C 恰好速度相等，此时 A 的速度最小． aA＝－μg aC＝μg
(3)滑块经过传送带作用后做平抛运动 1 2 h2＝ gt3 2 当两滑块速度相差最大时，它们的水平射程相差最大，当 m1≫m2 时，滑块 m1、m2 碰撞后的速度相差最大，经过传送带后速度相差 也最大 m1－m2 v1＝ v0＝v0＝5.0 m/s m1＋m2 2m1 v2＝ v0＝2v0＝10.0 m/s m1＋m2
即学即练1 如图2所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，
质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，A右端与 水平面平滑连接，质量为M的 物块B恰好放在水平面上P点，物块B与水平面间的动摩擦 因数为μ.一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面
的高度为h.小球C从静止开始滑下，然后与B发生正碰(碰
撞时间极短，且无机械能损失)．
图2
已知M＝2m，求：
(1)小球C与劈A分离时，A的速度； (2)小球C的最后速度和物块B的运动时间．
解析 (1)设小球 C 与劈 A 分离时速度大小为 v0，此时劈 A 速度
大小为 vA 小球 C 运动到劈 A 最低点的过程中，规定向右为正方向，由水平 方向动量守恒、机械能守恒有 mv0－mvA＝0 1 2 1 2 mgh＝ mv0＋ mvA 2 2 得 v0＝ gh，vA＝ gh，之后 A 向左匀速运动
即学即练2 如图4所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水
第七章 第5课时 专题强化：用三大观点解决力学问题
(1)为了防止A滑动而出现意外，选手 及装备的质量最大不超过多少？ 答案 102 kg
设选手及装备的质量为m，为了防止A滑动，则μ1mg≤μ2(M0＋m)g＋ 0.1(M＋M0)g 解得m≤102 kg
(2)若选手及装备的质量为60 kg，从h＝3.3 m的高台由静止开始滑下，经 过A与C发生碰撞后一起运动，碰撞时间极短可忽略，在此碰撞过程中系 统损失的机械能为多少？ 答案 180 J
解得a＝gsin α＋μgcos α＝g
根据对称性，物块 b 在传送带上上滑、下滑过程所用时间均为 t1＝va2
＝12
L g
物块 b 第一次在传送带上运动过程，因摩擦产生的内能为
Q ＝ μ ·3 m g c o s
α
(
1 2
v
2
t
1
＋
gL t 1 ＋
gL
t
1
－Hale Waihona Puke 1 2v2
t
1
)
＝
6 5
m
g
L
。
1234
已知传送带长L＝0.8 m，以v＝2 m/s的速率顺时针转动，滑块a与传送带
间的动摩擦因数μ＝0.5，其他摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点， 弹簧的弹性势能Ep＝12kx2(x为形变量)，重力加速度g＝10 m/s2。
(1)求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时 速度大小vF和所受支持力大小FN； 答案 10 m/s 31.2 N
1234
设 a 与 b 碰撞前一瞬间，a 的速度大小为 v0，根据机械能守恒定律有 mgLsin θ＝12mv02， 解得 v0＝ gL
1234
(2)第一次碰撞后瞬间a与b的速度大小；
答案
高中物理压轴题：用力学三大观点处理多过程问题(解析版)
压轴题用力学三大观点处理多过程问题1.用力学三大观点(动力学观点、能量观点和动量观点)处理多过程问题在高考物理中占据核心地位，是检验学生物理思维能力和综合运用知识解决实际问题能力的重要标准。
2.在命题方式上，高考通常会通过设计包含多个物理过程、涉及多个力学观点的复杂问题来考查学生的综合能力。
这些问题可能涉及物体的运动状态变化、能量转换和守恒、动量变化等多个方面，要求考生能够灵活运用力学三大观点进行分析和解答。
3.备考时，学生应首先深入理解力学三大观点的基本原理和应用方法，掌握相关的物理公式和定理。
其次，要通过大量的练习来提高自己分析和解决问题的能力，特别是要注重对多过程问题的训练，学会将复杂问题分解为多个简单过程进行分析和处理。
考向一：三大观点及相互联系考向二：三大观点的选用原则力学中首先考虑使用两个守恒定律。
从两个守恒定律的表达式看出多项都是状态量(如速度、位置)，所以守恒定律能解决状态问题，不能解决过程(如位移x，时间t)问题，不能解决力(F)的问题。
(1)若是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律。
(2)若物体(或系统)涉及速度和时间，应考虑使用动量定理。
(3)若物体(或系统)涉及位移和时间，且受到恒力作用，应考虑使用牛顿运动定律。
(4)若物体(或系统)涉及位移和速度，应考虑使用动能定理，系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路程，动能定理解决曲线运动和变加速运动特别方便。
考向三：用三大观点的解物理题要掌握的科学思维方法1．多体问题--要正确选取研究对象，善于寻找相互联系选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。
选取研究对象后需根据不同的条件采用隔离法，即把研究对象从其所在的系统中抽离出来进行研究；或采用整体法，即把几个研究对象组成的系统作为整体进行研究；或将隔离法与整体法交叉使用。
通常，符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统，宜采用整体法；在需讨论系统各部分间的相互作用时，宜采用隔离法；对于各部分运动状态不同的系统，应慎用整体法。
力学三大基本观点
统一单位、结果说明
回顾考题,体验方法
题2.（05全国理综Ⅲ,25）如图所示，一对杂技演员（都视 为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发 绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男 演员沿水平方向推出，然后自已刚好能回到高处A 。求男演 员落地点C 与O 点的水平距离S。已知男演员质量m1，和女 演员质量m2之比m1:m2=2:1,秋千的质量不计，秋千的摆长为 R , C 点比O 点低5R。
在电磁学中只要涉及到 力的问题都可以运用三 大观点来解题
练习. 两个材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B紧 靠着放在光滑水平面上，质量分别是 mA =5kg 、 mB=3kg ，如图 所示，另一质量 mC=2kg的铅块（体积可忽略）以相对于地面的 水平初速度 v0=8m/s沿 A 表面运动，最后停在 B 上． C 在 A 上滑过 的 时 间 t=0.8s ， 且 滑 过 A 时 相 对 于 地 的 速 度 为 vC=3m/s ， 取 g=10m/s.求： ① 木块B的最大速度 ② C与A、B的动摩擦因数 ③ 要使C不从B上滑出，B的长度最小是多少？ (保留两位小数)
例2 (97年全国卷25题)质量为m的钢板与直立轻弹簧 的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧 的压缩量为x0，如图下图所示．一物块从钢板正上方 距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板 一起向下运动，但不黏连．它们到达最低点后又向 上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O 点．若物块质量为2m，仍从A 处自由落下， 则物块与钢板回到O点时，还具 有向上的速度．求物块向上运动 到达的最高点与O点的距离？
2 4R 1 gt , S v1t 2
2 m2 gR 1 m v 2 2 2
牛顿力学三大观点
牛顿力学三大观点
牛顿力学三大观点是指牛顿在 17 世纪提出的关于物体运动和力的基本理论，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。
1. 惯性定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
惯性定律说明了物体具有保持其运动状态不变的趋势，除非受到外部力的作用。
这一定律也解释了为什么物体会继续保持其运动状态，例如一个滚动的球在没有摩擦力的表面上会一直滚动下去。
2. 加速度定律：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
加速度定律表明，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
这一定律也解释了为什么不同质量的物体在相同的力作用下会产生不同的加速度。
3. 作用力与反作用力定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
作用力与反作用力定律说明了物体之间的相互作用是通过力来实现的，而且这些力是成对出现的，一个物体对另一个物体施加的力，同时也会受到另一个物体施加的反作用力。
这一定律也解释了为什么人在地面上行走时，地面会对人施加一个支撑力，而人也会对地面施加一个压力。
牛顿力学三大观点是经典力学的基础，它们不仅解释了物体的运动和相互作用，也为工程学、物理学等领域提供了重要的理论基础。
最新力学三大基本观点
一、力学的三个基本观点
力的观点： 牛顿运动定律、运动学规律
动量观点： 动量定理、动量守恒定律 能量观点： 动能定理、能的转化和守恒定律
（包括机械能守恒定律）
领悟： （1）当运动过程中不涉及细节问题或加速度时，可 用动量和能量的观点分析问题。 （2）涉及碰撞等过程用动量观点，涉及位移过程宜 用能量的观点。 （3）解题的过程就是类似于机器的“拆卸”的过程。
本题总结：
1、受力分析、运动情况分析是明确物理过程的关键； 2、在涉及到相对位移（路程）且摩擦生热时，一般
选用能量观点分析
试一试2
题4、如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木 板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为 1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。木板突
① 木块B的最大速度
② C与A、B的动摩擦因数
③ 要使C不从B上滑出，B的长度最小是多少？ (保留两位小数)
C v0
A
B
小结
1、开启动力学问题之门的三把钥匙
2、研究对象宜先系统(或整体)，后物体(或部分)
3、当多个物体之间有相互作用时，优先考虑两大守恒 定律，特别是出现相对路程的则优先考虑能量守恒定律
这是一道复杂的动量与能量综合题，是一道压轴题. 但是只要我们把复杂的状态、过程进行“拆解”， 把它变成一个个我们熟悉的小过程，就能做到化难 为易，化繁为简！
例3. (93年全国卷). 两金属杆ab和cd长均为 l , 电阻均为R, 质量分别为M和m, M>m. 用两 根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线 将它们连成闭合回路, 并悬挂在水平、光滑、 不导电的圆棒两侧. 两金属杆都处在水平位置, 如图所示. 整个装置处在一与回路平面相垂直 的匀强磁场中, 磁感应强度为B. 若金属杆ab正 好匀速向下运动, 求运动的速度.
力学的三大基本观点及其应用
力学的三大基本观点及其应用一、力学的三个基本观点：力的观点：牛顿运动定律、运动学规律动量观点：动量定理、动量守恒定律能量观点：动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律例1．质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上匀速前进，速度为v，某时刻拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现．若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？小结:先大后小,守恒优先变1：质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进，当速度为v时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现．若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？小结:涉及时间，动量定理优先变2：质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上匀速前进，中途拖车脱钩，待司机发现时，汽车已行驶了L的距离，于是立即关闭油门．设运行过程中所受阻力与重力成正比，汽车牵引力恒定不变，汽车停下时与拖车相距多远？小结:涉及位移，动能定理优先B A 二、力的观点与动量观点结合：例 2．如图所示，长 12m 、质量为 50kg 的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩因数为 0.1，质量为 50kg 的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以 4m/s 2 的加速度匀加速向右奔跑至板右端时立即抱住立柱，(取 g ＝10m/s 2)试求：(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小． (2)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间．(3)人抱住立柱后，木板向什么方向滑动？还能滑行多远的距离？三、动量观点与能量观点综合：例 3．如图所示，坡道顶端距水平面高度为 h ，质量为 m 的小物块 A 从坡道顶端由静 1止滑下，在进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线 M 处的墙上，另一端与质量为 m 的挡板 B 相连，弹簧处于原长2时， 恰位于滑道的末端 O 点． 与 B 碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在 OM 段 A 、B 与水平面间动摩擦因数均为 μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为 g ，求：(1)物块 A 在与挡板 B 碰撞前瞬间速度 v 的大小．(2)弹簧最大压缩量为 d 时的弹性势能 E (设弹簧处于原长p时弹性势能为零)．四、三种观点综合应用：例 4．对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A 、B 两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动．当它们之间的距离大于等于某一定值 d 时，相互作用力为零，当它们之间的距离小于 d 时，存在大小恒为 F 的斥力．设 A 物体质量 m ＝1.0kg ，开始时静止在直线上某点；B 物1体质量m＝3.0kg，以速度v从远处沿直线向A运动，如图所示．若d＝0.10m，F＝200.60N，v＝0.20m/s，求：(1)相互作用过程中A、B加速度的大小；(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统动能的减少量；(3)A、B间的最小距离．例5．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间滑动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态．现在给物块一个水平向右的初速度v，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，恰与小车相对静止．求：(1)物块的初速度v及解除锁定前小车相对地运动的位移．(2)求弹簧解除锁定瞬间物块和小车的速度分别为多少？五、习题训练：1．如图所示，水平轨道的AB段是光滑的，BC段是粗糙的，AB轨道与BC轨道在B点衔接。
高考物理总复习 专题五 动力学、动量和能量观点的综合应用
专题五动力学、动量和能量观点的综合应用力学的三个基本观点：①动力学观点(牛顿运动定律、运动学基本规律)；②能量观点(动能定理、机械能守恒定律、功能关系与能量守恒定律)；③动量观点(动量定理、动量守恒定律)．熟练应用三大观点分析和解决综合问题是本专题要达到的目的．考点一碰撞模型的拓展模型1“弹簧系统”模型1.模型图2．模型特点(1)在能量方面，由于弹簧的形变会具有弹性势能，系统的总动能将发生变化，若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒．(2)在动量方面，系统动量守恒．(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大．(4)弹簧处于原长时，弹性势能为零．例1. (多选)如图甲所示，物块a、b间拴接一个压缩后被锁定的轻质弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中a物块最初与左侧固定的挡板相接触，b物块质量为1 kg.现解除对弹簧的锁定，在a物块离开挡板后，b物块的v t关系图象如图乙所示．则下列分析正确的是( )A．a的质量为1 kgB．a的最大速度为4 m/sC．在a离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为1.5 JD．在a离开挡板前，a、b及弹簧组成的系统动量和机械能都守恒模型2“滑块—木板”模型1.模型图2．模型特点(1)当滑块和木板的速度相等时木板的速度最大，两者的相对位移也最大．(2)系统的动量守恒，但系统的机械能不守恒，摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统机械能的减少量，当两者的速度相等时，系统机械能损失最大．例2.如图所示，两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上，质量均为m.P 2的右端固定一轻质弹簧，左端A 与弹簧的自由端B 相距L.物体P 置于P 1的最右端，质量为2m 且可看作质点．P 1与P 以共同速度v 0向右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P 1与P 2粘连在一起．P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内)．P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求：(1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2； (2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p . 教你解决问题第一步：审条件 挖隐含①“与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短”隐含→ P 的速度不变． ②“碰撞后P 1与P 2粘连在一起”隐含→ P 1、P 2获得共同速度． ③“P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点”隐含→ P 1、P 2、P 三者有共同速度及整个碰撞过程中的弹性势能变化为零．第二步：审情景 建模型 ①P 1与P 2碰撞建模→ 碰撞模型．②P 与P 2之间的相互作用建模→ 滑块—滑板模型． 第三步：审过程 选规律 ①动量守恒定律―→求速度．②能量守恒定律―→求弹簧的压缩量x 及弹性势能E p .模型3“子弹打木块”模型 1.模型图2．模型特点(1)子弹打入木块若未穿出，系统动量守恒，能量守恒，即mv 0＝(m＋M)v，Q热＝fL相对＝12mv02－12(M＋m)v2.(2)若子弹穿出木块，有mv0＝mv1＋Mv2，Q热＝fL相对＝1 2mv−0212mv−1212Mv22.例3.(多选)如图所示，一质量m2＝0.25 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0.30 kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0.45，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1＝0.05 kg 的子弹以水平速度v0＝18 m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10ms2.下列分析正确的是( )A．小物体在小车上相对小车滑行的时间为13sB．最后小物体与小车的共同速度为3 m/sC．小车的最小长度为1.0 mD．小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45 N·s跟进训练1．[黑龙江哈尔滨模拟](多选)如图所示，两个小球A、B大小相等，质量分布均匀，分别为m1、m2，m1<m2，A、B与轻弹簧拴接，静止在光滑水平面上，第一次用锤子在左侧与A球心等高处水平快速向右敲击A，作用于A的冲量大小为I1，第二次两小球及弹簧仍静止在水平面上，用锤子在右侧与B球心等高处水平快速向左敲击B，作用于B的冲量大小为I2，I1＝I2，则下列说法正确的是( )A．若两次锤子敲击完成瞬间，A、B两球获得的动量大小分别为p1和p2，则p1＝p2B．若两次锤子敲击分别对A、B两球做的功为W1和W2，则W1＝W2C．若两次弹簧压缩到最短时的长度分别为L1和L2，则L1<L2D．若两次弹簧压缩到最短时，A、弹簧、B的共同速度大小分别为v1和v2，则v1>v22．如图甲所示，质量为M＝3.0 kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0 kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0 s内它们的v t图象如图乙所示，g取10 m/s2.(1)小车在1.0 s内的位移为多大？(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？考点二力学三大观点解决多过程问题1．三大力学观点的选择技巧根据问题类型，确定应采用的解题方法．一般来说，只涉及作用前后的速度问题，考虑采用动量守恒和能量守恒；涉及运动时间与作用力的问题，采用动量定理，考虑动能定理；涉及变化情况分析时由于涉及变量较多，一般采用图象法等．2．三大解题策略(1)力的观点解题：要认真分析运动状态的变化，关键是求出加速度．(2)两大定理解题：应确定过程的初、末状态的动量(动能)，分析并求出过程中的冲量(功)．(3)过程中动量或机械能守恒：根据题意选择合适的初、末状态，列守恒关系式，一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度(率)．例4.如图所示，质量为M＝100 g、带有光滑弧形槽的滑块放在水平面上，弧形槽上圆弧对应的圆心角为θ＝60°，半径R＝0.2 m，与其处于同一竖直平面内的光滑半圆轨道cd的半径为r＝0.2 m，c、d两点为半圆轨道竖直直径的两个端点，轨道与水平面相切于c点，已知b点左侧水平面光滑，b、c间的水平面粗糙．两质量分别为m1＝100 g、m2＝50 g的物块P、Q放在水平面上，两物块之间有一轻弹簧(弹簧与两物块均不拴接)，用外力将轻弹簧压缩一定长度后用细线将两物块拴接在一起，初始时弹簧储存的弹性势能为E p＝0.6 J．某时刻将细线烧断，弹簧将两物块弹开，两物块与弹簧分离时，物块P还未滑上弧形槽，物块Q还未滑到b点，此后立即拿走弹簧，物块P冲上弧形槽，已知/s2，两物块均可看成质点，忽略物块P冲上弧形槽瞬间的能量损失．(1)通过计算分析物块P能否从滑块左侧冲出，若能，求出物块P上升的最大高度，若不能，求出物块P和滑块的最终速度大小．(2)要使物块Q能冲上半圆轨道且不脱离半圆轨道，则物块Q与水平面间的动摩擦因数μ应满足什么条件？跟进训练3.如图所示，在竖直平面(纸面)内固定一内径很小、内壁光滑的圆管轨道ABC，它由两个半径均为R的四分之一圆管顺接而成，A、C两端切线水平．在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道DE，圆弧轨道D 端上缘恰好与圆管轨道的C端内径下缘水平对接．一质量为m的小球(可视为质点)以某一水平速度从A点射入圆管轨道，通过C点后进入圆弧轨道运动，过C点时轨道对小球的压力为2mg，小球始终没有离开圆弧轨道．已知圆弧轨道DE的质量为2m.重力加速度为g.求：(1)小球从A点进入圆管轨道时的速度大小；(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度．专题五 动力学、动量和能量观点的综合应用 关键能力·分层突破例1 解析：由题意可知，当b 的速度最小时，弹簧恰好恢复原长，设此时a 的速度最大为v ，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：m b v 0＝m b v 1+m a v ，12m b v 02＝12m b v 12＋12m a v 2，代入数据解得：m a ＝0.5 kg ，v ＝4m/s ，故A 错误，B 正确；两物块的速度相等时，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：m b v 0＝(m a ＋m b )v 2，E p ＝12m b v −0212(ma ＋ mb)v 22，代入数据解得：E p ＝1.5 J ，故C 正确；在a 离开挡板前，a 、b 及弹簧组成的系统受到挡板向右的力，所以系统机械能守恒、动量不守恒，故D 错误．答案：BC例2 解析：(1)P 1、P 2碰撞瞬间，P 的速度不受影响，根据动量守恒mv 0＝2mv 1，解得v 1＝v02最终三个物体具有共同速度，根据动量守恒： 3mv 0＝4mv 2， 解得v 2＝34v 0(2)根据能量守恒，系统动能减少量等于因摩擦产生的内能：12×2mv +1212×2mv −0212×4mv 22＝2mgμ(L＋x)×2解得x ＝v 0232μg－L在从第一次共速到第二次共速过程中，弹簧弹性势能等于因摩擦产生的内能，即：E p＝2mgμ(L＋答案：(1)v0234v0(2)v0232μg－L 116mv02例3 解析：子弹射入小车的过程中，由动量守恒定律得：m1v0＝(m1＋m2)v1，解得v1＝3 m/s；小物体在小车上滑行过程中，由动量守恒定律得(m1＋m2)v1＝(m1＋m2＋m3)v2，解得v2＝1.5 m/s，选项B错误；以小物体为研究对象，由动量定理得I＝μm3gt＝m3v2，解得t＝13s，选项A正确；小车对小物体的摩擦力的冲量为I＝0.45 N·s，选项D正确；当系统相对静止时，小物体在小车上滑行的距离为l，由能量守恒定律得μm3gl＝1 2(m1+m2)v−1212(m1＋m2＋m3)v22，解得l＝0.5 m，所以小车的最小长度为0.5 m，选项C错误．答案：AD1．解析：由动量定理I＝Δp可知，由于I1＝I2，则两次锤子敲击完成瞬间有p1＝p2，故A正确；由于两次锤子敲击完成瞬间两球具有动量大小相等，由E k＝p 22m可知，A球获得的初动能更大，由动能定理可知W1>W2，故B错误；由动量守恒定律可得m1v0＝(m1＋m2)v，得v＝m1v0m1+m2，由能量守恒有12m1v02＝12(m1＋m2)v2＋E p，得E p＝m1m22(m1+m2)v02，由于p1＝p2，则质量越大的，初速度越小，即A球获得的初速度较大，则敲击A球后弹簧的最大弹性势能较大，即L1<L2，故C正确；由动量守恒定律可得m1v0＝(m1＋m2)v＝p，得v＝m1v0m1+m2＝pm1+m2，则两次共速的速度大小相等，即v1＝v2，故D错误．答案：AC2．解析：(1)由v－t图象可知：A、B的加速度大小为a A＝2 m/s2，a B＝2 m/s2由牛顿第二定律可知，f A＝2 N，f B＝2 N所以平板小车在1.0 s内所受合力为零，故小车不动，即位移为零．(2)由图象可知0～1.0 s内A、B的位移分别为：＝3 m，＝1 m1．0 s后，系统的动量守恒，三者的共同速度为v，则mv A＝(M＋2m)v，代入数据得：v＝0.4 m/s1．0 s后A减速，小车和B一起加速且a车＝23+1m/s2＝0.5 m/s2车的长度至少为l＝x A＋x B＋例 4 解析：(1)弹簧将两物块弹开的过程中弹簧与两物块组成的系统动量守恒、机械能守恒，设弹簧恢复原长后P、Q两物块的速度大小分别为v1、v2，则有0＝m1v1－m2v2，E p＝12m1v+1212m2v22解得v1＝2 m/s，v2＝4 m/s物块P以速度v1冲上滑块，P与滑块相互作用的过程中水平方向动量守恒，系统的机械能守恒，假设P不能从滑块的左侧冲出，且P在滑块上运动到最高点时的速度为v ，距水平面的高度为h ，则有m 1v 1＝(m 1+M )v ，12m 1v 12＝12(m 1＋M)v 2＋m 1gh解得h ＝0.1 m由于h ＝R(1－cos 60°)，所以物块P 恰好不能从滑块左侧冲出，假设成立，之后物块P 沿弧形槽从滑块上滑下，设物块P 返回到水平面时的速度为v 3、滑块的速度为v 4，由动量守恒定律和机械能守恒定律得m 1v 1＝m 1v 3+Mv 4，12m 1v 12＝12m 1v +3212Mv 42 解得v 3＝0，v 4＝2 m/s.(2)若Q 恰能经过d 点，则Q 在d 点的速度v d 满足m 2g ＝m 2v d2rQ 从b 点运动到半圆轨道最高点d 的过程，由动能定理有－μm 2gx bc －2m 2gr ＝12m 2v −d 212m2v 22解得Q 恰能经过半圆轨道最高点时μ＝0.3若Q 恰好能运动到与半圆轨道圆心等高点，则由动能定理得－μm 2g 解得Q 恰能运动到与半圆轨道圆心等高点时μ＝0.6 若Q 恰能到达c 点，则由动能定理得－μm 2g 解得Q 恰能运动到c 点时μ＝0.8分析可知，要使Q 能冲上半圆轨道且不脱离半圆轨道，应使0<μ≤0.3或0.6≤μ<0.8.答案：(1)见解析 (2)0<μ≤0.3或0.6≤μ<0.83．解析：(1)小球过C 点时，有2mg ＋mg ＝m v C2R，解得v C ＝√3gR .小球从A 到C ，由机械能守恒定律得12mv 02＝12mv C 2＋mg·2R，联立解得v 0＝√7gR(2)小球冲上圆弧轨道后的运动过程，在水平方向上，由动量守恒定律得mv C＝(m＋2m)v共．由机械能守恒定律得12mv C2＝12(m+2m)v共2＋mgh，联立解得h＝R.答案：(1)√7gR(2)R。
6.4用三大观点处理力学问题(解析版)-2023年高考物理一轮复习提升核心素养
6.4用三大观点处理力学问题1．解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题．(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．(3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．2．力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律．(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题．(3)若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件．(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量．(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换．作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决．动力学与动量观点的综合应用1.力学中的五大规律规律公式表达牛顿第二定律F合＝ma动能定理W合＝ΔE kW合＝12mv22－12mv21机械能守恒定律E1＝E2mgh1＋12mv21＝mgh2＋12mv22动量定理F合t＝p′－pI 合＝Δp动量守恒定律m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′2.规律的选用(1)认真审题，明确题目所述的物理情境，确定研究对象。
(2)分析研究对象的受力情况、运动状态以及运动状态的变化过程，作草图。
(3)根据运动状态的变化规律确定解题观点，选择适用规律：①若用力的观点解题，要认真分析运动状态的变化，关键是求出加速度； ②若用两大定理求解，应确定过程的始、末状态的动量(动能)，分析并求出过程中的冲量(功)；③若可判断研究对象在某运动过程中满足动量守恒或机械能守恒的条件，则可根据题意选择合适的始、末状态，列守恒关系式，一般这两个守恒定律多用于求研究对象在末状态时的速度(率)。
力学三大基本观点.ppt
三、利用三个基本观点如何解题
力的观点： 牛顿运动定律、运动学规律
动量观点： 动量定理、动量守恒定律 能量观点： 动能定理、能的转化和守恒定律
（包括机械能守恒定律）
练一练
题1．如图所示，水平轨道的AB段是光滑的，BC段是粗糙的， AB轨道与BC轨道在B点衔接。一个质量m1=1kg的木块1被一 条细线的一端拴住放在AB段上，细线的另一端固定在墙壁上， 木块1和墙壁之间夹有一根被压缩的轻质弹簧，此时弹簧具有 弹性势能为18J。在B点放置一个质量m2=0.5kg的木块2。当剪 断这条细线后，木块1被弹出而向右运动，木块1即将与木块2 发生碰撞的瞬间，弹簧恰好恢复原长，木块1和2碰撞后粘在 一起。已知木块1和木块2与BC段轨道间的动摩擦因数均为 μ=0.1，g取10m/s2，求：碰撞后，两个木块能在BC段上滑行 多远？
在电磁学中只要涉及到 力的问题都可以运用三 大观点来解题
练习. 两个材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B紧 靠着放在光滑水平面上，质量分别是mA =5kg、mB=3kg，如图 所示，另一质量mC=2kg的铅块（体积可忽略）以相对于地面的 水平初速度v0=8m/s沿A表面运动，最后停在B上．C在A上滑过 的 时 间 t=0.8s ， 且 滑 过 A 时 相 对 于 地 的 速 度 为 vC=3m/s ， 取 g=10m/s.求：
AR O
B 5R
C
s
题2分析
过程 1：男女演员从A摆到B 2：女演员推出男演员 3：男演员从B到C 4：女演员从B回摆到A
AR O
选用规律
方程
机械能守恒
m1 m2
gR
Hale Waihona Puke 1 2(m1
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力学三大观点
1.如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10 m,半圆形轨道半径R=
2.5 m。
质量m=0.10 kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块
进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞
出。
重力加速度g取10 m/s2。
(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。
求:
①滑块通过C点时的速度大小;
②滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小;
(2)如果要使小滑块能够通过C点,求水平恒力F应满足的条件。
2.如图所示,一质量为m2的小车支架上用细线悬挂着一质量为m3的小球停在光滑水平
的小车以速度v0向m2
面上。
另一质量为m
撞来,并立即与它粘连在一起。
求小球m3能向
上摆起的最大高度?
3,如图所示,将一质量m=0.1 kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出,小球恰好无碰撞地落到平台右侧一倾角为α=53°的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑,斜面底端B与光滑水平轨道平滑连接,小球以不变的速率过B点后进入BC部分,再进入竖直圆轨道内侧运动。
已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2 m,斜面高H=15 m,竖直圆轨道半径R=5 m。
已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0及斜面顶端与平台边
缘的水平距离x;
(2)小球离开平台后到达斜面底端的速度大小;
(3)若竖直圆轨道光滑,小球运动到圆轨道最高点D
时对轨道的压力。