2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-专题强化十三 力学三大观点的综合应用

专题强化十三力学三大观点的综合应用学习目标1.掌握解决力学综合问题常用的三大观点。2.会灵活选用三个观点解决力学综合问题。题型一应用三大观点解决力学综合问题1.解决力学问题的三大观点动力学观点运用牛顿运动定律结合运动学知识,可解决匀变速运动问题能量观点用动能定理和能量守恒定律等,可解决非匀变速运动问题动量观点用动量守恒定律等,可解决非匀变速运动问题2.力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律。(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题。(3)若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件。(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律,系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,即转变为系统内能的量。(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换。作用时间都极短,因此用动量守恒定律去解决。角度动力学观点和动量观点的应用例1算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零。如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2m,乙与边框a相隔s2=2.0×10-2m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以0.4m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取10m/s2。(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。

角度能量观点和动量观点的应用例2(2024·黑吉辽卷,14)如图,高度h=0.8m的水平桌面上放置两个相同物块A、B,质量mA=mB=0.1kg。A、B间夹一压缩量Δx=0.1m的轻弹簧,弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B,弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程xA=0.4m;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB=0.25m后停止,A、B均视为质点,重力加速度g=10m/s2。忽略空气阻力,求:(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB;(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能ΔEp。

题型二应用三大观点解决多过程问题例3(2024·浙江1月选考,18)某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角θ=37°的直轨道AB,半径R=1m的圆弧轨道BCD,长度L=1.25m、倾角为θ的直轨道DE,半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成,轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量m=0.5kg滑块b,其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量m=0.5kg的小物块a从轨道AB上高度为h处静止释放,经圆弧轨道BCD滑上轨道DE,轨道DE由特殊材料制成,小物块a向上运动时动摩擦因数μ1=0.25,向下运动时动摩擦因数μ2=0.5,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为μ1,小物块a运动到滑块右侧的竖直挡板能发生弹性碰撞(其他轨道均光滑,小物块视为质点,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。(1)若h=0.8m,求小物块①第一次经过C点的向心加速度大小;②在DE上经过的总路程;③在DE上向上运动时间t上和向下运动时间t下之比。(2)若h=1.6m,滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块?