动力学三大观点应用

动力学三大观点应用三大观点具体立式途径适用对象适用过程求解物理量牛顿运动定律一般是单体或可视为单体的系统定量适用于匀变速直线运动V、a、t、x、F等能量观点1、动能定理单体直线、曲线，单程、多过程均适用万能定理，不涉及a2、机械能守恒单体或者系统(守恒条件)各类机械能等EP3、能量守恒系统各种能量(Q、Ep)4、一系列动能关系单体或者系统特定的功能关系动量观点1、动量定理一般适用于单体直线、曲线，单程、多过程均适用动量，动量变化，冲量等2、动量守恒系统(守恒条件)直线、曲线，单程、多过程均适用动量，速度等1.常见的功能关系合力做功与动能的关系：w合=氐Ek。TOC\o"1-5"\h\z合 k重力做功与重力势能的关系：W=—△E。Gp弹力做功与弹性势能的关系：W弹=—△E。弹 p电场力做功与电势能的关系W电=—△E电 p除重力以外其他力做功与机械能的关系：W甘他=△E机。其他 机滑动摩擦力做功与内能的关系：Ffx相对=△E内。f相对 内安培力做功与电能关系：W克=E电机械能守恒定律条件：只有重力、系统内弹力做功。表达式：(守恒)E+E=E+E。转化、转移k1 p1 k2 p2动能定理内容：合外力做的功等于动能的变化。(2)表达式：W=±mv2(2)表达式：W=±mv2—221动量定理及动量守恒定律动量定理：Ft=mv—mv21动量守恒定律：mv+mv=mv'+mv'11221122二、应用思路：1：确定研究对象2：受力分析，运动分析，做功分析，条件分析3：方法：三大观点

1、（多选）（2017•全国卷III,20）—质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图5所示，贝H ）t=1s时物块的速率为1m/s7F1 '23 14z/s-1 1t=2s7F1 '23 14z/s-1 1t=3s时物块的动量大小为5kg・m/st=4s时物块的速度为零2、【2016・天津卷】（多选）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，贝该动车组：（）启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:23、【2015・浙江・18】（多选）我国科学教正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3x104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0x105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20％，贝： （ ）弹射器的推力大小为1.1x106N弹射器对舰载机所做的功为1.1x108J弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8x107W舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/S24、【2016•浙江卷】（多选）如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为力，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为卩。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，Sin37o=0.6，coS37o=0.8）。贝： （ ）动摩擦因数卩=—7载人滑草车最大速度为”驾载人滑草车克服摩擦力做功为mgh3载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为5g5、【2016•全国新课标II卷】（多选）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于0点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的TOC\o"1-5"\h\z弹力大小相等，且Z0NM<Z0MN< 在小球从M点运动到N点的过程中： （ ） ’弹力对小球先做正功后做负功 M'、O有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 /弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 /小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差

（2017•全国卷I,24）—质量为8.00X104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60X105m处以7.5X103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2（结果保留2位有效数字）。（1） 分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2） 求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。（2017•天津理综，10）如图10所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、叫=1kg。初始时A静止于水平地面上，B悬于空中。现将B竖直向上再举高h=1.8ABm（未触及滑轮），然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2，空气阻力不计。求：（1） B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；（2） A的最大速度v的大小；（3） 初始时B离地面的高度H。活学活用段时间后，1、如图所示，将一质量为m的小球从空中0点以速度v0水平抛出，飞行-小球经过P点时动能E=5mv2，不计空气阻力，则小球从0到P过程中段时间后，K0（）经过的时间为3V0 B.速度增量为3v，方向斜向下g0TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 5v2C.运动方向改变的角度的正切值为斤D.下落的高度为i3 g2、一辆质量为m的汽车在平直公路上，以恒定功率P行驶，经过时间t，运动距离为X，速度从vi增加到v2,已知所受阻力大小恒为f，则下列表达式正确的是 （ ）1D.Pt-fx=mv2-221mv221D.Pt-fx=mv2-221mv221P=fvC.- 二\o"CurrentDocument"1 vv t123、（多选）如图3,直立弹射装置的轻质弹簧顶端原来在0点，0与管口P的距离为2x0，现将一个重力为mg的钢动珠置于弹簧顶端，再把弹簧压缩至M点，压缩量为X。，释放弹簧后钢珠被弹出，钢珠运到P点时的动能为4mgx0，不计一切阻力，下列说法正确的是（）动弹射过程，弹簧和钢珠组成的系统机械能守恒弹簧恢复原长时，弹簧的弹性势能全部转化为钢珠的动能钢珠弹射所到达的最高点距管口P的距离为7x0弹簧被压缩至M点时的弹性势能为7mgx0

4、(多选)如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心0在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A一个水平向右的恒力F=50N(取g=10m/s2)。贝U ( )把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J小球B运动到C处时的速度大小为0小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，离地面高度为0.225m把小球B从地面拉到P的正下方C时，小球B的机械能增加了20J5、如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度vo从板的右端水平向左滑上木板B。在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是()弹簧压缩量最大时，B板运动速率最大板的加速度一直增大1弹簧给木块A的冲量大小为£mvTOC\o"1-5"\h\z3 01弹簧的最大弹性势能为-mv23 06、(多选)一物体在竖直方向的升降机中，由静止开始竖直向上作直线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示，其中叫过程的图线为曲线，％〜h2过程中的图线为直线。下列说法正确的是 ( )0~hi过程中，升降机对小球的支持力一定做正功10~h过程中，小球的动能一定在增加1%〜h2过程中，小球的动能可能不变%〜h2过程中，小球重力势能可能不变

7、如图所示，在倾角37。的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量m二1.0kg、可视为质点的物体，以v0=6.0m/s的初速度沿斜面上滑.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．求：（1） 物体沿斜面向上运动的加速度大小．（2） 物体在沿斜面运动的过程中，物体克服重力所做功的最大值．（3） 物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中，重力的冲量8、如图所示，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB距离x=1m.质量m二0.1kg的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块2，从A点以\=A'；10m/s的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道.已知滑塊与水平面之间的动摩擦因数卩=0.2.取重力加速度g=10m/s2.两滑块均可视为质点.求川_— x —_R（1） 碰后瞬间两滑块共同的速度大小v•（2） 两滑块在碰撞过程中损失的机械能AE.（3） 在C点轨道对两滑块的作用力大小F.9、如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为9=30。的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x.斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上.将质量也为m的物体A从斜0面上的某点由静止释放，A与B相碰.已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力.求:（1） 弹簧的劲度系数k;（2） 若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值．（3） 若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零.已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v=J1.5gx0，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离.

10、如图4所示,质量叫=3.5kg的物体B通过下端固定在地面上的轻弹簧与地面连接，弹簧的劲度系数k=100N/m。B轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮0、0后，与套在光滑直杆顶端E处的质量mA=1.6kg1 2 A的小球A连接。已知直杆固定不动，杆长L为0.8m,且与水平面的夹角Q=37°。初始时使小球A静止不动，与A相连的一段绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N。已知E0]=0.5m,重力加速度g取10m/s2，绳子不可伸长。现将小球A从静止释放。(1)求在释放小球A之前弹簧的形变量;若直线CO1与杆垂直，求小球A从静止运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功；求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。11、如图所示，AB为固定在竖直面内、半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道，其末端(B端)切线水平，且距水平地面的高度也为R.1、2两小滑块(均可视为质点)用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从圆弧形轨道的最高点A由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，拴接两滑块的细绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点A.已知R=0.45m，滑块1的质量mi=0.16kg，滑块2的质量m?=0.04kg，重力加速度g取10m/s2，空气阻力可忽略不计．求：两滑块一起运动到圆弧形轨道最低点细绳断开前瞬间对轨道的压力大小在将两滑块弹开的整个过程中弹簧释放的弹性势能．滑块2的落地点与滑块1的落地点之间的距离.12、如图13所示，质量M=1.5kg的小车静止于光滑水平面上并紧靠固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为0