高考物理二轮复习 专题十五 力学三大观点的综合应用专题突破课件.ppt

专题十五力学三大观点的综合应用 栏目索引 知识方法聚焦 知识回扣 知识方法聚焦 规律方法 动能 动量 牛顿第二 定律 知识方法聚焦 规律方法 热点考向例析 考向1动量和能量的观点在力学中的应用 1 物体a和b刚分离时 物体b的速度 mva mvb mvc 0 在c物体到达最低点之前一直有 va vb 答案 答案 2 物体a和b刚分离后 物体c所能达到距台面的最大高度 答案a从平台的左边落地 3 判断物体a从平台左边还是右边落地并简要说明理由 针对训练1如图2 半径r 0 8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置 圆弧最低点d与长为l 6m的水平面相切于d点 质量m 1 0kg的小滑块a从圆弧顶点c由静止释放 到达最低点后 与d点右侧m 0 5kg的静止物块b相碰 碰后a的速度变为va 2 0m s 仍向右运动 已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为 0 1 若b与e处的竖直挡板相碰 没有机械能损失 取g 10m s2 求 图2 联立解得小滑块在d点所受支持力fn 30n 1 滑块a刚到达圆弧的最低点d时对圆弧的压力 答案30n 方向竖直向下 由牛顿第二定律有fn mg 由牛顿第三定律有 小滑块在d点时对圆弧的压力为30n 方向竖直向下 mv mva mvb 2 滑块b被碰后瞬间的速度 答案4m s 解得小滑块在d点右侧碰后的速度vb 4m s 3 讨论两滑块是否能发生第二次碰撞 对于a物块 mgsa 解得sa 2m 对于b物块 由于b与竖直挡板的碰撞无机械能损失 则 解得sb 8m 即从e点返回2m 由于sa sb 10m 2 6m 12m 故它们停止运动时仍相距2m 不能发生第二次碰撞 热点考向例析 考向2动量和能量观点在电学中的应用 答案 0 4m s 方向水平向左 1 碰后m1的速度 代入数据解得 v1 0 4m s 设v2 0 1m s m1 m2正碰 由动量守恒有 m1v1 m1v1 m2v2 代入数据得 v1 0 4m s 方向水平向左 2 若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过p点 op与x轴的夹角 30 op长为lop 0 4m 求磁感应强度b的大小 得 q 2 10 3c 粒子由洛伦兹力提供向心力 设其做圆周运动的半径为r 则qv2b 轨迹如图 由几何关系有 r lop 解得 b 1t 答案1t 3 其他条件不变 若改变磁场磁感应强度b 的大小 使m2能与m1再次相碰 求b 的大小 m1匀减速运动至停 其平均速度为 所以m2在m1停止后与其相碰 由牛顿第二定律有 f m1g m1a m1停止后离o点距离 s 则m2平抛的时间 t 答案0 25t 设m2做匀速圆周运动的半径为r 由几何关系有 针对训练2如图4所示 lmn是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道 mn水平且足够长 lm下端与mn相切 质量为m的带正电小球b静止在水平面上 质量为2m带正电小球a从lm上距水平高为h处由静止释放 在a球进入水平轨道之前 由于a b两球相距较远 相互作用力可认为零 a球进入水平轨道后 a b两球间相互作用视为静电作用 带电小球均可视为质点 已知a b两球始终没有接触 重力加速度为g 求 图4 1 a球刚进入水平轨道的速度大小 答案 2 a b两球相距最近时 a b两球系统的电势能ep 答案 3 a b两球最终的速度va vb大小 2mv0 2mva mvb 答案 审题破题真题演练 8 综合应用力学三大观点解决多过程问题 例3 18分 如图5所示 光滑的水平面ab 足够长 与半径为r 0 8m的光滑竖直半圆轨道bcd在b点相切 d点为半圆轨道最高点 a点的右侧等高地放置着一个长为l 20m 逆时针转动且速度为v 10m s的传送带 用轻质细线连接甲 乙两物体 中间夹一轻质弹簧 弹簧与甲 乙两物体不拴接 甲的质量为m1 3kg 乙的质量为m2 1kg 甲 乙均静止在光滑的水平面上 现固定乙 烧断细线 甲离开弹簧后进入半圆轨道并可 以通过d点 且过d点时对轨道的压力恰好等于甲的重力 传送带与乙物体间的动摩擦因数为0 6 重力加速度g取10m s2 甲 乙两物体可看作质点 图5 1 求甲球离开弹簧时的速度 2 若甲固定 乙不固定 细线烧断后乙可以离开弹簧滑上传送带 求乙在传送带上滑行的最远距离 3 甲 乙均不固定 烧断细线以后 求甲和乙能否再次在ab面上水平碰撞 若碰撞 求再次碰撞时甲 乙的速度 若不会再次碰撞 请说明原因 思 维 导 图 答题模板 解析 1 设甲离开弹簧时的速度大小为v0 运动至d点的过程中机械能守恒 2 甲固定 烧断细线后乙的速度大小为v乙 答题模板 得v乙 12m s 2分 之后乙滑上传送带做匀减速运动 m2g m2a 得a 6m s2 2分 乙速度为零时离a端最远 最远距离为 答题模板 即乙在传送带上滑行的最远距离为12m 3 甲 乙均不固定 烧断细线后 设甲 乙速度大小分别为v1 v2 甲 乙分离瞬间动量守恒 m1v1 m2v2 甲 乙弹簧组成的系统能量守恒 答题模板 甲沿轨道上滑时 设上滑最高点高度为h 答题模板 由对称性可知乙返回ab面上时速度大小仍然为 高考现场 限时 15分钟 满分18分 2014 广东 35 如图6所示的水平轨道中 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沿光滑轨道向右以速度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 2s至t2 4s内工作 已知p1 p2的质量都为m 1kg p与ac间的动摩擦因数为 0 1 ab段长l 4m g取10m s2 p1 p2和p均视为质点 p与挡板的碰撞为弹性碰撞 图6 1 若v1 6m s 求p1 p2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能 e 解得 e 9j 答案3m s9j 2 若p与挡板碰后 能在探测器的工作时间内通过b点 求v1的取值范围和p向左经过a点时的最大动能e 可以把p从a点运动到c点再返回b点的全过程看作匀减速直线运动 根据运动学公