高考物理一轮复习课件专题强化5力学三大观点的综合应用

序高考物理一轮复习课件第六章动量和动量守恒定律专题强化五力学三大观点的综合应用模型一“物体与物体”正碰模型一、解动力学问题的三个基本观点力的观点运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速直线运动问题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动量观点用动量定理和动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题二、动量观点和能量观点的比较相同点①研究对象都是相互作用的物体组成的系统②研究过程都是某一运动过程不同点动量守恒定律是矢量表达式，还可以写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律都是标量表达式，无分量表达式三、利用动量和能量的观点解题的技巧(1)若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)。(2)若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理。(3)若研究过程涉及时间，一般考虑用动量定理或运动学公式。(4)因为动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处。特别对于变力做功问题，就更显示出它们的优越性。1．动力学方法的应用若一个物体参与了多个运动过程，而运动过程只涉及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学特点而不涉及能量问题，则常常用牛顿运动定律和运动学规律求解。

(2021·安徽濉溪月考)如图所示，长L＝1.5m、高h＝0.45m、质量M＝10kg的长方体木箱，在地面上向右做直线运动。当木箱的速度v0＝3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50N，并同时将一个质量m＝1kg的小球轻放在距木箱右端0.5m的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面。木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计。g取10m/s2。求：例1(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；(2)小球放到P点后，木箱向右运动的最大位移大小；(3)小球离开木箱时木箱的速度大小。[答案]

(1)0.3s

(2)0.9m

(3)2.8m/s2．能量观点的应用若一个物体参与了多个运动过程，若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理、能量守恒定律求解。

(2021·江西抚州七校联考)将一轻质弹簧竖直固定在水平地面上处于原长状态，让一质量m0＝20g的小球从弹簧上端由静止释放，小球最大下落高度h1＝5cm，将该弹簧固定在如图所示的轨道左侧竖直墙壁上，例2轨道中部有一半径R＝0.1m的竖直圆轨道，不同轨道的连接处均为平滑连接，小滑块可以从圆轨道最低点的一侧进入圆轨道，绕圆轨道一周后从最低点向另一侧运动。轨道上弹簧右侧的M点到圆轨道左侧N点的距离xMN＝0.6m的范围内有摩擦，而其他部分均光滑。让另一质量m＝10g的小滑块从轨道右侧高h2(未知)处由静止释放，小滑块恰好能通过圆轨道最高点C，且第一次恰好能把弹簧压缩5cm，现让该小滑块从轨道右侧h3＝0.4m处由静止释放，已知重力加速度g＝10m/s2，求：(1)小滑块下落的高度h2；(2)小滑块停止时的位置到N点的距离。(2)弹簧竖直放置，被压缩h1＝5cm时的弹性势能Ep＝m0gh1＝0.01J。由能量守恒可知，小滑块滑至第一次把弹簧压缩到最短时有：mgh2＝μmgxMN＋E′p，其中E′p＝Ep＝0.01J解得：μmgxMN＝0.015J当小滑块从h3＝0.4m处下滑后，第二次通过N点时的动能为：EkN＝mgh3－2μmgxMN＝0.01J此时小滑块动能小于0.015J，故小滑块不再与弹簧相碰由能量守恒可得：EkN＝μmgx解得：x＝0.4m小滑块最终停在N点左侧0.4m处。[答案]

(1)0.25m

(2)0.4m3．力学三大观点的综合应用这类模型各阶段的运动过程具有独立性，只要对不同过程分别选用相应规律即可，两个相邻的过程连接点的速度是联系两过程的纽带。

如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M＝0.2kg的小球P和质量为m＝0.1kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘E处放置一质量也为m＝0.1kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，例3恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2m，重力加速度为g＝10m/s2，求：(1)小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小F′NB；(2)小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ；(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。[答案]

(1)12N

(2)2m/s

(3)0.3J1．利用动量的观点和能量的观点解题应注意：中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题，若用动量的观点或能量的观点求解，一般都要比用力和运动的观点简便，而中学阶段涉及的曲线运动(a不恒定)、竖直面内的圆周运动、碰撞等，就中学知识而言，不可能单纯考虑用力和运动的观点求解。规律总结2．应用动量、能量观点解决问题的两点技巧：(1)灵活选取系统的构成，根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象，不一定选所有的物体为研究对象。(2)灵活选取物理过程。在综合题目中，物体运动常有几个不同过程，根据题目的已知、未知灵活地选取物理过程来研究。列方程前要注意鉴别、判断所选过程动量、机械能的守恒情况。1．(2020·山东枣庄二模)某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图所示，用弹簧将工件弹射到反向转动的水平传送带上，恰好能传送过去是合格的最低标准。假设传送带的长度为10m、运行速度是8m/s，工件刚被弹射到传送带左端时的速度是10m/s，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是

(

)A．工件与传送带间的动摩擦因数不大于0.32才为合格B．工件被传送过去的最长时间是2sC．若工件不被传送过去，返回的时间与正向运动的时间相等D．若工件不被传送过去，返回到出发点的速度为10m/s﹝专题强化训练﹞B

2．如图所示，质量为2kg的小车以2.5m/s的速度沿光滑的水平面向右运动，现在小车上表面上方1.25m高度处将一质量为0.5kg的可视为质点的物块由静止释放，经过一段时间物块落在小车上，最终两者一起水平向右匀速运动。重力加速度为g＝10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是

(

)A．物块释放0.3s后落到小车上B．若只增大物块的释放高度，物块与小车的共同速度变小C．物块与小车相互作用的过程中，物块和小车的动量守恒D．物块与小车相互作用的过程中，系统损失的能量为7.5JD

3．(2019·全国卷Ⅲ，25)静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA＝1.0kg，mB＝4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l＝1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek＝10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为

μ＝0.20。重力加速度取g＝10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰