《高考物理一輪復(fù)習(xí)機(jī)械能 能力課時(shí) 應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)和能量觀(guān)點(diǎn) 突破多過(guò)程綜合問(wèn)題課件ppt課件》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)機(jī)械能 能力課時(shí) 應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)和能量觀(guān)點(diǎn) 突破多過(guò)程綜合問(wèn)題課件ppt課件(35頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、能力課時(shí)7應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)和能量觀(guān)點(diǎn) 突破多過(guò)程綜合問(wèn)題 突破一應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀(guān)點(diǎn)分析直線(xiàn)、平拋和圓周運(yùn)動(dòng)組合問(wèn)題這類(lèi)模型一般各階段的運(yùn)動(dòng)過(guò)程具有獨(dú)立性,只要對(duì)不同過(guò)程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可,兩個(gè)相鄰的過(guò)程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過(guò)程的紐帶。很多情況下平拋運(yùn)動(dòng)末速度的方向是解決問(wèn)題的重要突破口。 【例1】滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。如圖1所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn),圓心角為60,半徑OC與水平軌道CD垂直,水平軌道CD段粗糙且長(zhǎng)8 m。一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以3 m/s的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線(xiàn)方向滑入圓弧
2、形軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零,然后返回。已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60 kg,B、E兩點(diǎn)與水平面CD的豎直高度分別為h和H,且h2 m,H2.8 m,g取10 m/s 2。求: 圖1(1)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;(2)軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,第一次返回時(shí),運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)?如能,請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)的速度的大??;如不能,則最后停在何處? 答案(1)6 m/s(2)0.125(3)不能最后停在D點(diǎn)左側(cè)6.4 m處(或C點(diǎn)右側(cè)1.6 m處) 方法提煉力學(xué)綜合題中多過(guò)程問(wèn)題的分析思路(1)對(duì)力學(xué)綜合題中的多過(guò)程問(wèn)題,關(guān)鍵是抓住物理情境中
3、出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程,將物理過(guò)程分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的子過(guò)程。(2)找出各階段是由什么物理量聯(lián)系起來(lái)的,然后對(duì)于每一個(gè)子過(guò)程分別進(jìn)行受力分析、過(guò)程分析和能量分析,選擇合適的規(guī)律列出相應(yīng)的方程求解。 圖2 突破二應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀(guān)點(diǎn)分析傳送帶、滑塊 木板模型1.方法技巧傳送帶、滑塊木板的問(wèn)題是和實(shí)際聯(lián)系較緊密且較難的物理模型,是高中階段必須掌握的重要內(nèi)容。解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和終態(tài)推斷,靈活巧妙地從能量的觀(guān)點(diǎn)和力的觀(guān)點(diǎn)來(lái)揭示其本質(zhì)、特征,列方程聯(lián)立求解。 2.解題模板 【例2】如圖3所示,質(zhì)量為M8 kg的長(zhǎng)木板放在光滑水平面上,在木板左端施加F12 N的水平推力,當(dāng)木板向右運(yùn)動(dòng)
4、的速度達(dá)到v01.5 m/s時(shí),在其右端輕輕放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m2 kg的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,木板足夠長(zhǎng),取g10 m/s2。求:圖3(1)當(dāng)二者達(dá)到相同速度時(shí),木板對(duì)鐵塊以及鐵塊對(duì)木板所做的功;(2)當(dāng)二者達(dá)到相同速度時(shí),木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的 熱量。 第一步:讀題建模(滑塊木板模型)第二步:分析將解題過(guò)程問(wèn)題化(大題小做)放上鐵塊后,鐵塊、木板的加速度分別為多少?對(duì)鐵塊:m gm a1,a1g2_m/s2對(duì)木板:Fm gMa2,a21_m/s2二者何時(shí)達(dá)到共同速度?共同速度為多少?vv0a2t,va1t,v3_m/s,t1.5_s從放上鐵塊到二者速度相同,鐵塊
5、、木板的位移分別為多少? 木板對(duì)鐵塊及鐵塊對(duì)木板所做的功分別為多少?W1m gx19_J,W2m gx213.5_J木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量為多少?Qm g(x2x1)4.5_J解析(1)放上鐵塊后,鐵塊加速度a1g2 m/s2(方向向右) 答案(1)9 J13.5 J(2)4.5 J 【拓展延伸】在【例2】中,若木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1,當(dāng)鐵塊與木板達(dá)相同速度時(shí),木板、鐵塊以及水平面組成的系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量是多少?解析鐵塊加速度不變,仍為a1g2 m/s2(方向向右) 圖4求摩擦力對(duì)滑塊做功時(shí)用滑塊對(duì)地的位移x滑;求摩擦力對(duì)木板做功時(shí)用木板對(duì)地的位移x板;求摩擦生熱時(shí)用相
6、對(duì)滑動(dòng)的位移x相。 【變式訓(xùn)練】2.滑塊木板模型(多選)(2016江西九江一模)將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上,如圖5甲所示,一個(gè)小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng),到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止?,F(xiàn)將木板分成A和B兩段,使B的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為A的2倍,并緊挨著放在原水平面上,讓小鉛塊仍以初速度v0由木板A的左端開(kāi)始向右滑動(dòng),如圖乙所示。若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變,則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是() 圖5 A.小鉛塊將從木板B的右端飛離木板B.小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對(duì)靜止C.甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等D.圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙
7、所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量解析在第一次小鉛塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速,第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速,運(yùn)動(dòng)到B部分上后A部分停止加速,只有B部分加速,加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程,故第二次小鉛塊與B木板將更早達(dá)到速度相等,所以小鉛塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到B的右端,兩者速度就已經(jīng)相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)摩擦力乘相對(duì)路程等于產(chǎn)生的熱量,第一次的相對(duì)路程大小大于第二次的相對(duì)路程大小,則圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案BD 圖6 (1)物體從A運(yùn)動(dòng)到B共需多少時(shí)間?(2)電動(dòng)機(jī)因傳送該物體多消耗的電能。 答案(1)2.4 s(2)28 J
8、1.如圖7所示,半徑R0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線(xiàn)與水平方向的夾角30,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上。質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v02 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí),彈簧被壓縮至最短,C、D兩點(diǎn)間的水平距離L1.2 m,小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,g取10 m/s 2。求: 圖7(1)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大?。?2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;(3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值E
9、pm。 答案(1)4 m/s(2)8 N(3)0.8 J 2.如圖8所示,一質(zhì)量為m1 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)的左端與水平傳送帶相接,傳送帶以v2 m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)(傳送帶不打滑)?,F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧,輕彈簧的原長(zhǎng)小于平臺(tái)的長(zhǎng)度,滑塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep4.5 J,若突然釋放滑塊,滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2,傳送帶足夠長(zhǎng),取g10 m/s2。求:圖8(1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間; (2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量。 (2)滑塊向左運(yùn)動(dòng)x1的位移時(shí),傳送帶向右的位移為x1vt13 m則x1x1x15.25 m滑塊向右運(yùn)動(dòng)x2時(shí),傳送帶向右位移為x2vt22 m則x2x2x21 mxx1x26.25 m則產(chǎn)生的熱量為Qm gx12.5 J。答案(1)3.125 s(2)12.5 J 3.(2015福建理綜,21)如圖9,質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑水平面上,小車(chē)AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的滑塊在小車(chē)上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道滑下,重力加速度為g。圖9(1)若固定小車(chē),求滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車(chē)的最大壓力大??;