高三物理二轮复习 第一部分 专题二 功与能 第3讲 动力学和功能观点的应用课件.ppt

第3讲动力学和功能观点的应用 专题二功与能 热点一用动力学观点解决多过程问题命题规律力学中的多过程问题涉及的运动形式主要有匀变速直线运动 平抛运动 圆周运动 分析运动过程的关键是分析物体受力 然后利用牛顿运动定律分析物体的运动规律 高考对此类题的考查主要是牛顿运动定律和运动学公式的应用 题目难度不大 以中档题为主 1 原创题 如图所示 长l 5 5m 质量m 2kg的滑板a静止在水平地面上 在滑板右端放一质量m 1kg的小滑块 可视为质点 已知滑板a与地面的动摩擦因数 1 0 2 滑块b与a的动摩擦因数 2 0 1 可认为a与地面 a与b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 g 10m s2 试求 1 要将滑板从滑块下抽出 施加在滑板上的水平拉力至少要大于多少 2 若施加的水平拉力f 11n 要使滑板从滑块下抽出 f作用的最短时间 突破点拨 1 f拉动滑板加速运动 滑块所受摩擦力方向向 滑块的最大加速度为 2 要将滑板抽出 即滑板相对滑块滑动 两者的加速度关系为aa ab 3 施加水平拉力f 11n后 滑板做 运动 滑块做 运动 撤去f后 滑板做 运动 滑块做 运动 当两者速度相等时 滑块恰好滑至滑板左端 此时对应f的作用时间最短 答案 1 9n 2 3s 答案 7m s 2 2015 合肥高三质检 足够长光滑斜面bc的倾角 53 小物块与水平面间的动摩擦因数 0 5 水平面与斜面之间在b点有一小段弧形连接 一质量m 2kg的小物块静止于a点 现用与水平方向成 53 角的恒力f拉小物块 如图所示 小物块经t1 4s到达b点 并迅速撤去拉力f a b两点相距x1 4m 已知sin53 0 8 cos53 0 6 g取10m s2 求 1 恒力f的大小 2 小物块从b点沿斜面向上运动的最大距离x2 3 小物块停止运动时到b点的距离x3 答案 1 11n 2 0 25m 3 0 4m 热点二用功能观点解决多过程问题命题规律对于物体在变力作用下的多过程运动问题 不能利用牛顿运动定律和运动学公式求解 可利用动能定理进行求解 高考对此问题的考查主要涉及的运动形式有 变力作用下的直线运动 曲线运动 题目难度中等 1 2015 浙江六校联考 如图是阿毛同学的漫画中出现的装置 描述了一个 吃货 用来做 糖炒栗子 的 萌 事儿 将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道 从最高点p飞出进入炒锅内 利用来回运动使其均匀受热 我们用质量为m的小滑块代替栗子 借用这套装置来研究一些物理问题 设大小两个四分之一圆弧半径分别为2r r 小平台和圆弧均光滑 将过锅底的纵截面看做是由两个斜面ab cd和一段光滑圆弧组成 斜面与小滑块间的动摩擦因数均为0 25 而且不随温度变化 两斜面倾角均为 37 ab cd 2r a d等高 d端固定一小挡板 小滑块碰撞它不损失机械能 滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内 重力加速度为g 1 如果滑块恰好能经p点飞出 为了使滑块恰好沿ab斜面进入锅内 应调节锅底支架高度使斜面的a d点离地高为多少 2 接 1 问 求滑块在锅内斜面上运动的总路程 3 对滑块的不同初速度 求其通过最高点p和小圆弧最低点q时受压力之差的最小值 突破点拨 1 小平台和圆弧均光滑 说明不受 力 2 滑块恰好能从p点飞出 说明满足mg 3 滑块恰好沿ab斜面进入锅内 说明到a点时速度方向沿 4 滑块碰撞d不损失机械能 说明碰撞前后 相等 答案 1 12 4n 2 2 4m 3 4 8j 总结提升 功能关系的选用原则 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 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 4 无论应用哪种形式的功能关系 都应遵照下列步骤 确定始末状态 分析哪种形式的能量增加 哪种形式的能量减少 是什么力做功所致 列出能量的增加量和减少量的具体表达式 使 e增 e减 1 物块经多长时间第一次到b点 2 物块第一次经过b点时对圆弧轨道的压力 3 物块在斜面上滑行的总路程 总结提升 1 分析多过程问题时要注意对各个运动过程独立分析 不同过程往往通过连接点的速度建立联系 有时对整个过程应用能量的观点解决问题会更简单 2 对于涉及滑动摩擦力的过程一定不能用机械能守恒定律来求解 对于非匀变速直线运动过程 不能用运动学公式求解 但可用动能定理 能量守恒定律或功能关系求解 最新预测 1 2015 烟台一模 光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置 其中直轨道bc粗糙 直轨道cd光滑 两轨道相接处为一很小的圆弧 质量为m 0 1kg的滑块 可视为质点 在圆轨道上做圆周运动 到达轨道最高点a时的速度大小为v 4m s 当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时 脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行 到达轨道cd上的d点时速度为零 若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计 已知圆轨道的半径为r 0 25m 直轨道bc的倾角 37 其长度为l 26 25m d点与水平地面间的高度差为h 0 2m 取重力加速度g 10m s2 sin37 0 6 求 1 滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小 2 滑块与直轨道bc间的动摩擦因数 3 滑块在直轨道bc上能够运动的时间 答案 1 5 4n 2 0 8 3 7 66s 2 10个同样长度的木块放在水平地面上 每个木块的质量m 0 5kg 长度l 0 6m 它们与地面之间的动摩擦因数 1 0 1 在左方第一个木块上放一质量m 1kg的小铅块 视为质点 它与木块间的动摩擦因数 2 0 25 现给铅块一向右的初速度v0 5m s 使其在木块上滑行 g取10m s2 求 1 开始带动木块运动时铅块的速度 2 铅块与木块间因摩擦产生的总热量 3 铅块运动的总时间 答案 1 1m s 2 12 42j 3 2 1s 失分防范 在攻克力学综合问题时极易从以下几点失分 不理解题述物理情景 不能从中获取有用信息 抓不住题设条件中的关键信息 不能正确选择研究对象