202X届高考物理二轮复习专题二功和能考点4力学三大观点的应用课件

1、第第4 4讲力学三大观点的应用讲力学三大观点的应用【必记要点】【必记要点】1处理力学与动量、能量的综合问题这类问题的处理力学与动量、能量的综合问题这类问题的根本思路：根本思路：(1)明确物体的运动过程及其受力情况，了明确物体的运动过程及其受力情况，了解在该运动过程中的运动状态变化情况及做功情况，有解在该运动过程中的运动状态变化情况及做功情况，有不少问题是需要分段来分析的。不少问题是需要分段来分析的。(2)根据物体的运动过程及相应的功能关系的转化根据物体的运动过程及相应的功能关系的转化情形，选择适宜的公式列式求解。情形，选择适宜的公式列式求解。突破高频考点突破高频考点2力学规律选用的一般原那么力

2、学规律选用的一般原那么力学中首先考虑使用两个守恒定律，从两个守恒定律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的表达式看出多项都是状态量(速度、位置速度、位置)，所以守恒，所以守恒定律能解决状态问题，不能解决过程定律能解决状态问题，不能解决过程(位移位移x，时间，时间t)问问题，不能解决力题，不能解决力(F)的问题。的问题。(1)假设是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个假设是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律。守恒定律。(2)假设物体假设物体(或系统或系统)涉及到速度和时间，应考虑使用涉及到速度和时间，应考虑使用动量定理。动量定理。(3)假设物体假设物

3、体(或系统或系统)涉及到位移和时间，且受到恒力涉及到位移和时间，且受到恒力作用，应考虑使用牛顿运动定律。作用，应考虑使用牛顿运动定律。(4)假设物体假设物体(或系统或系统)涉及到位移和速度，应考虑使用涉及到位移和速度，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动能定理，系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路程，运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别程，运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别方便。方便。例例1(多项选择多项选择)(2021安徽江南十校二模安徽江南十校二模)如图如图241所示，光滑水平地面上质量均为所示，光滑水平地面上质量均为m的物体的物体A、B，之间用

4、轻弹簧相连，之间用轻弹簧相连，B紧靠右侧墙面，另一个质量紧靠右侧墙面，另一个质量也为也为m的物体的物体C，以一定的初速度，以一定的初速度v0向右运动向右运动(设向右设向右为正为正)与与A碰撞后立即结合为一体，那么以下说法正确碰撞后立即结合为一体，那么以下说法正确的选项是的选项是考点一应用动量观点和能量观点分析碰撞问题考点一应用动量观点和能量观点分析碰撞问题图图241答案答案ACD图图242(1)B球第一次到达地面时的速度。球第一次到达地面时的速度。(2)P点距离地面的高度。点距离地面的高度。考点二应用动量观点和能量观点分析多过程考点二应用动量观点和能量观点分析多过程 问题问题图图243(1)A

5、B间距间距L1多大？多大？(2)m1从从A点释放后，在两直杆上通过的总路程多大？点释放后，在两直杆上通过的总路程多大？审题探究审题探究(1)m1与与m2的碰撞过程，两者组成的系统动量是否近的碰撞过程，两者组成的系统动量是否近似守恒？似守恒？(2)m1、m2碰后一起由碰后一起由B点运动到点运动到Q点的过程，有哪些点的过程，有哪些力对系统做功？系统的动能如何变化？力对系统做功？系统的动能如何变化？(3)m2停在停在Q点后，点后，m1的运动过程如何？其最终状态如的运动过程如何？其最终状态如何？何？答案答案(1)16 m(2)21.5 m规律总结规律总结应用动量观点和能量观点处理多过程问题的技巧应用动

6、量观点和能量观点处理多过程问题的技巧1弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运动过程。动过程。2进展正确的受力分析，明确各过程的运动特点。进展正确的受力分析，明确各过程的运动特点。3光滑的平面或曲面，还有不计阻力的抛体运动，光滑的平面或曲面，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打击木块、不受其他机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打击木块、不受其他外力作用的二物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒外力作用的二物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析。定律分析。4如含摩擦生热问题，那么考虑用能量守恒定律分如含摩擦生热问题，那么考虑用能量守

7、恒定律分析。析。【题组训练】【题组训练】(2021漳州质检漳州质检)如图如图244所示，在高所示，在高h2.7 m的的光滑水平台上，质量为光滑水平台上，质量为m的滑块的滑块1静止在平台边缘，质静止在平台边缘，质量为量为m的滑块的滑块2以速度以速度v0与滑块与滑块1发生弹性正碰，碰后滑发生弹性正碰，碰后滑块块1以速度以速度v1滑离平台，并恰好沿光滑圆弧轨道滑离平台，并恰好沿光滑圆弧轨道BC的的B点切线方向进入，轨道圆心点切线方向进入，轨道圆心O与平台等高，圆心角与平台等高，圆心角60，轨道最低点，轨道最低点C的切线水平，并与水平粗糙轨道的切线水平，并与水平粗糙轨道CD平滑连接，距平滑连接，距C点

8、为点为L处竖直固定一弹性挡板，滑块处竖直固定一弹性挡板，滑块1与挡板发生弹性碰撞返回，滑块与挡板发生弹性碰撞返回，滑块1与轨道与轨道CD间的动摩间的动摩擦因数擦因数，g10 m/s2。求：。求：图图244(1)速度速度v1的大小；的大小；(2)速度速度v0的大小；的大小；(3)为使滑块为使滑块1最终停在轨道最终停在轨道CD上，上，L最小值应为多最小值应为多大？大？答案答案(1)3 m/s(2)4.5 m/s(3)3 m【解题方略】【解题方略】1用动力学观点分析用动力学观点分析“滑块滑块木板模型时要抓住木板模型时要抓住一个转折和两个关联。一个转折和两个关联。(1)一个转折一个转折滑块与木板到达一

9、样速度或者滑块滑块与木板到达一样速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。(2)两个关联两个关联转折前、后受力情况之间的关联和转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移和板长之间的关联。滑块、木板位移和板长之间的关联。考点三应用动力学观点和动量观点分析考点三应用动力学观点和动量观点分析 “ “滑块滑块木板模型木板模型2用动量和功能观点分析用动量和功能观点分析“滑块滑块木板模型要抓木板模型要抓住一个条件和两个分析及一个规律。住一个条件和两个分析及一个规律。(1)一个条件一个条件滑块和木板组成的系统所受的合外滑块和木板组成的系统所受的合外力为

10、零是系统动量守恒的条件。力为零是系统动量守恒的条件。(2)两个分析两个分析分析滑块和木板相互作用过程的运分析滑块和木板相互作用过程的运动分析和作用前后的动量分析。动分析和作用前后的动量分析。(3)一个规律一个规律能量守恒定律是分析相互作用过程能量守恒定律是分析相互作用过程能量转化必定遵守的规律，且牢记摩擦生热的计算公式能量转化必定遵守的规律，且牢记摩擦生热的计算公式Qfd相对。相对。例例3(2021全国卷全国卷)如图如图245所示，两个所示，两个滑块滑块A和和B的质量分别为的质量分别为mA1 kg和和mB5 kg，放，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动在静止于水平地面上的木板的

11、两端，两者与木板间的动摩擦因数均为摩擦因数均为1；木板的质量为；木板的质量为m4 kg，与地面，与地面间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为2。某时刻。某时刻A、B两滑块开场相向两滑块开场相向滑动，初速度大小均为滑动，初速度大小均为v03 m/s。A、B相遇时，相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小力，取重力加速度大小g10 m/s2。求：。求：(1)B与木板相对静止时，木板的速度；与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开场运动时，两者之间的距离。开场运动时，两者之间的距离。图图245审题探究审题探究(1)滑块滑

12、块A、B以及木板在开场运动过程上的加速度分以及木板在开场运动过程上的加速度分别是多少？别是多少？(2)B与木板到达共同速度后，二者组成的系统的加与木板到达共同速度后，二者组成的系统的加速度是多少？速度是多少？(3)A、B相遇时，系统的速度方向如何？相遇时，系统的速度方向如何？答案答案(1)1 m/s(2)1.9 m例例4(2021潍坊一模潍坊一模)如图如图246所示，固定所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角斜面足够长，斜面与水平面的夹角30，一质量，一质量为为3m的的“L型工件沿斜面以速度型工件沿斜面以速度v0匀速向下运动，匀速向下运动，工件上外表光滑，下端为挡板。某时，一质量为工件上外表

13、光滑，下端为挡板。某时，一质量为m的小的小木块从工件上的木块从工件上的A点，沿斜面向下以速度点，沿斜面向下以速度v0滑上工件，滑上工件，当木板运动到工件下端时当木板运动到工件下端时(与挡板碰前的瞬间与挡板碰前的瞬间)，工件速，工件速度刚好减为零，后木板与挡板第度刚好减为零，后木板与挡板第1次相碰，以后每隔一次相碰，以后每隔一段时间，木块就与工件挡板碰撞一次，木板与挡板都是段时间，木块就与工件挡板碰撞一次，木板与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，木块始终在工件上运动，重弹性碰撞且碰撞时间极短，木块始终在工件上运动，重力加速度为力加速度为g，求：，求：图图246(1)木块滑上工件时，木块、工件各自的

14、加速度大木块滑上工件时，木块、工件各自的加速度大小；小；(2)木块与挡板第木块与挡板第1次碰撞后的瞬间，木块、工件各自次碰撞后的瞬间，木块、工件各自的速度大小；的速度大小；(3)木块与挡板第木块与挡板第1次碰撞至第次碰撞至第n(n2,3,4,5)次碰次碰撞的时间间隔及此时间隔内木块和工件组成的系统损失撞的时间间隔及此时间隔内木块和工件组成的系统损失的机械能的机械能E。审题探究审题探究1审读题干，挖掘信息。审读题干，挖掘信息。(1)工件以速度工件以速度v0匀速向下运动，可确定工件和斜面间匀速向下运动，可确定工件和斜面间的动摩擦因数。的动摩擦因数。(2)木块滑上工件时，工件做减速运动，直到速度减木

15、块滑上工件时，工件做减速运动，直到速度减为零。为零。(3)木块与挡板的碰撞为弹性碰撞，动量守恒和能量木块与挡板的碰撞为弹性碰撞，动量守恒和能量守恒。守恒。(4)木块与挡板第一次碰撞到第二次碰撞，二者的位木块与挡板第一次碰撞到第二次碰撞，二者的位移相等。移相等。 2构建情景，复原模型。构建情景，复原模型。(1)木块与工件相碰前，系统所受合外力为零，动量木块与工件相碰前，系统所受合外力为零，动量守恒。守恒。(2)木块与工件的碰撞为弹性碰撞，动量守恒、能量木块与工件的碰撞为弹性碰撞，动量守恒、能量守恒。守恒。(3)木板与工件碰后，木块向上做匀减速运动，工件木板与工件碰后，木块向上做匀减速运动，工件向

16、下做匀减速运动，利用匀变速运动的规律确定下次相向下做匀减速运动，利用匀变速运动的规律确定下次相碰时两者的速度。碰时两者的速度。规律总结规律总结1用动力学方法分析用动力学方法分析“滑块滑块木板模型时，应木板模型时，应注意分析两物体的受力，分别求出两物体的加速度，画注意分析两物体的受力，分别求出两物体的加速度，画出滑块和木板的运动示意图，由两物体的速度关系和时出滑块和木板的运动示意图，由两物体的速度关系和时间关系列方程。间关系列方程。2用动量和功能观点分析用动量和功能观点分析“滑块滑块木板模型木板模型时，注意分析两物体的相互作用过程，在哪个过程中动时，注意分析两物体的相互作用过程，在哪个过程中动量

17、守恒；哪种形式的能量在减少，哪种形式的能量在增量守恒；哪种形式的能量在减少，哪种形式的能量在增加，如何根据能量守恒列方程。加，如何根据能量守恒列方程。【题组训练】【题组训练】1(用动力学观点分析用动力学观点分析“滑块滑块木板模型木板模型)如图如图247所示，水平地面上有一质量为所示，水平地面上有一质量为M的长木板，一个的长木板，一个质量为质量为m的物块的物块(可视为质点可视为质点)放在长木板的最右端。物放在长木板的最右端。物块与木板之间的动摩擦因数为块与木板之间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩，木板与地面间的动摩擦因数为擦因数为2。从某时刻起物块以大小为。从某时刻起物块以大小为v1的水平初

18、速度的水平初速度向左运动，同时木板在水平外力向左运动，同时木板在水平外力F作用下始终向右以大作用下始终向右以大小为小为v2(v2v1)的速度匀速运动：求：的速度匀速运动：求：图图247(1)在物块向左运动过程中外力在物块向左运动过程中外力F的大的大小；小；(2)木板至少为多长物块才不会从木板木板至少为多长物块才不会从木板上滑下来？上滑下来？解析解析(1)在物块向左运动过程中，木在物块向左运动过程中，木板受力如下图，其中板受力如下图，其中Ff1、Ff2分别为物分别为物块和地面给木板的摩擦力，由题意可知块和地面给木板的摩擦力，由题意可知Ff11mg，Ff22(mM)g2(动量和能量观点分析动量和能量观点分析“滑块滑块木板模木板模型型)(2021河南百校联盟河南百校联盟)质量质量M1 kg，高，高h0.8 m、长、长L1 m的小车静止在光滑地面上，小车的左端紧靠竖的小车静止在光滑地面上，小车的左端紧靠竖直台阶，台阶的上外表与小车上外表等高，且台阶的上直台阶，台阶的上外表与小车上外表等高