2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計劃 高考必考題突破講座（5）應(yīng)用動力學(xué)觀點和能量觀點解決力學(xué)綜合問題學(xué)案

《2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計劃 高考必考題突破講座（5）應(yīng)用動力學(xué)觀點和能量觀點解決力學(xué)綜合問題學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計劃 高考必考題突破講座（5）應(yīng)用動力學(xué)觀點和能量觀點解決力學(xué)綜合問題學(xué)案（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高考必考題突破講座(五)應(yīng)用動力學(xué)觀點和能量觀點解決力學(xué)綜合問題題型特點考情分析命題趨勢用動力學(xué)和能量觀點解決問題時，應(yīng)首先分析物體的受力和運動情況，再分析做功和能量轉(zhuǎn)化情況，最后選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律列方程一般來說，若一個物體參與了多個運動過程，有的運動過程只涉及分析力或求解力而不涉及能量問題，則此類問題屬于動力學(xué)問題；若該過程涉及能量轉(zhuǎn)化問題，并且具有功能關(guān)系的特點，則此類問題屬功能關(guān)系問題2016全國卷，25動力學(xué)觀點和能量觀點結(jié)合一直是高考的熱點和難點，它可能以各種題型出現(xiàn)，其考查范圍廣、靈活性強、能力要求高，壓軸題目也多與此相關(guān)1動力學(xué)觀點和能量觀點綜合流程2涉及問題(1)受力情況：幾個力？

2、恒力還是變力？(2)做功情況：是否做功？正功還是負功？(3)能量分析：建立功能關(guān)系式解題方法1若只要求分析運動物體的動力學(xué)物理量而不涉及能量問題，則用牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律求解2若物體在運動過程中涉及能量轉(zhuǎn)化問題，則用功能關(guān)系求解角度1機械能守恒受力情況重力、支持力、彈簧的彈力運動軌跡直線和曲線(圓周運動或平拋運動)涉及的能量變化動能、重力勢能、彈性勢能處理方法機械能守恒、動能定理、牛頓第二定律角度2機械能不守恒受力情況重力、支持力、彈簧的彈力、摩擦力運動軌跡直線和曲線(圓周運動或平拋運動)涉及的能量變化動能、勢能、內(nèi)能處理方法動能定理、功能關(guān)系、牛頓第二定律例1(2017華中師大一附中模擬

3、)如圖甲所示，質(zhì)量為m1 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)，從光滑、固定的圓弧軌道的最高點A由靜止滑下，經(jīng)最低點B后滑到位于水平面的木板上已知木板質(zhì)量M2 kg，其上表面與圓弧軌道相切于B點，且長度足夠長整個過程中木板的vt圖象如圖乙所示，g10 m/s2.求：(1)滑塊經(jīng)過B點時對圓弧軌道的壓力；(2)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)；(3)滑塊在木板上滑過的距離解析(1)設(shè)圓弧軌道半徑為R，從A到B過程，滑塊的機械能守恒mgRmv2，經(jīng)B點時，根據(jù)牛頓第二定律有FNmg，整理得FN3mg30 N，根據(jù)牛頓第三定律知，滑塊對軌道的壓力大小為30 N，方向豎直向下(2)由vt圖象知，木板加速的加速度大小為a

4、11 m/s2，滑塊與木板共同減速的加速度大小為a21 m/s2，設(shè)木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為1，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為2，在01 s內(nèi)，對木板2mg1(mM)gMa1，在1 s2 s內(nèi)，對滑塊和木板1(mM)g(mM)a2，解得10.1，20.5.(3)滑塊在木板上滑動過程中，設(shè)滑塊與木板相對靜止時的共同速度為v1，滑塊從滑上木板到兩者達到共同速度所用時間為t1.對滑塊2mgma，v1vat1，v11 m/s，t11 s，木板的位移x1t1，滑塊的位移x2t1，滑塊在木板上滑過的距離xx2x1，代入數(shù)據(jù)解得x3 m.答案(1)30 N，方向豎直向下(2)0.5(3)3 m例2如圖，輕

5、彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道B處，彈簧處于自然狀態(tài)直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點，AC7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)質(zhì)量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點(未畫出)隨后P沿軌道被彈回，最高到達F點，AF4R.已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g.(取sin 37，cos 37)(1)求P第一次運動到B點時速度的大小(2)求P運動到E點時彈簧的彈性勢能(3)改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后，恰好通過G點G點在C點左下方，與C點水平相距R、豎直相距

6、R.求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量解析(1)根據(jù)題意知，B、C之間的距離為l7R2R，設(shè)P到達B點時的速度為vB，由動能定理得mglsin mglcos mv，式中37，聯(lián)立式并由題給條件得vB2.(2)設(shè)BEx.P到達E點時速度為零，設(shè)此時彈簧的彈性勢能為Ep.P由B點運動到E點的過程中，由動能定理有mgxsin mgxcos EP0mv，E、F之間的距離為l14R2Rx，P到達E點后反彈，從E點運動到F點的過程中，由動能定理有Epmgl1sin mgl1cos 0，聯(lián)立式并由題給條件得xR，EPmgR.(3)設(shè)改變后P的質(zhì)量為m1.D點與G點的水平距離x1和豎直距離y1分別為x

7、1RRsin ，y1RRRcos ，式中，已應(yīng)用了過C點的圓軌道半徑與豎直方向夾角仍為的事實設(shè)P在D點的速度為vD，由D點運動到G點的時間為t.由平拋運動公式有y1gt2，x1vDt，聯(lián)立式得vD.設(shè)P在C點速度的大小為vC.在P由C點運動到D點的過程中機械能守恒，有m1vm1vm1g(RRcos )，P由E點運動到C點的過程中，由動能定理有Epm1g(x5R)sin m1g(x5R)cos m1v，聯(lián)立式得m1m.答案見解析1(2017江蘇南京診斷)如圖所示，質(zhì)量M0.4 kg的長薄板BC靜置于傾角為37的光滑斜面上，在A點有質(zhì)量m0.1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)以v04.0 m/s速度水

8、平拋出，恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上運動，當(dāng)小物體落在薄板上時，薄板無初速度釋放開始沿斜面向下運動，小物體運動到薄板的最下端C時，與薄板速度恰好相等，已知小物體與薄板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：(1)A點與B點的水平距離；(2)薄板BC的長度解析(1)小物體從A到B做平拋運動，下落時間為t1，水平位移為x，則gt1v0tan 37， xv0t1，聯(lián)立得x1.2 m.(2)小物體落到B點的速度為v，則v，小物體在薄板上運動，則mgsin 37mgcos 37ma1，薄板在光滑斜面上運動，則Mgsin 37mgcos 3

9、7Ma2，小物體從落到薄板到兩者速度相等用時t2，則va1t2a2t2，小物體的位移x1vt2a1t，薄板的位移x2a2t，薄板的長度lx1x2，聯(lián)立式得l2.5 m.答案(1)1.2 m(2)2.5 m2(2017河北衡水一模)如圖所示，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，它以v03的初速度由A點開始向B點滑行，AB5R，并滑上光滑的半徑為R的圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，P、Q位于同一直徑上，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達到C點的正上方若滑塊滑過C點后穿過P孔，又恰能從Q孔落下，則平臺轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足什么條件？解析設(shè)

10、滑塊滑至B點時速度為vB，對滑塊由A點到B點應(yīng)用動能定理有mg5Rmvmv，解得v8gR.滑塊從B點開始，運動過程機械能守恒，設(shè)滑塊到達P處時速度為vP，則mvmvmg2R，解得vP2，滑塊穿過P孔后再回到平臺的時間t4，要想實現(xiàn)題述過程，需滿足t(2n1)，(n0,1,2，)答案(n0,1,2，)3(2017湖北黃岡模擬)如圖所示，半徑R1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角37，另一端點C為軌道的最低點C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M1 kg，上表面與C點等高質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v01.

11、2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，取g10 m/s2.求：(1)物塊經(jīng)過C點時的速度vC；(2)若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q.解析(1)設(shè)物塊在B點的速度為vB，在C點的速度為vC，從A到B物塊做平拋運動，有vBsin v0，從B到C，根據(jù)動能定理有mgR(1sin )mvmv，解得vC6 m/s.(2)物塊在木板上相對滑動過程中由于摩擦力作用，最終將一起共同運動設(shè)相對滑動時物塊加速度為a1，木板加速度為a2，經(jīng)過時間t達到共同速度為v，則mgma1，mgMa2，vvCa1t，va2t.根據(jù)能量守恒定律有(mM)v2Qmv聯(lián)立解得Q9 J.答案(1)6 m/s(2)9 J7