2021屆高三一輪復(fù)習(xí)物理素養(yǎng)提升5大力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件

1、碰撞與動(dòng)量守恒第六章 素養(yǎng)提升(五)三大力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用01突破考法 提素養(yǎng) 02聚焦素養(yǎng) 贏高考 欄目導(dǎo)航力學(xué)中三大觀點(diǎn)是指動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)主要是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，動(dòng)量觀點(diǎn)主要是動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，能量觀點(diǎn)包括動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律此類問題過程復(fù)雜、綜合性強(qiáng)，能較好地考查應(yīng)用有關(guān)規(guī)律分析和解決綜合問題的能力01突破考法 提素養(yǎng) 題型一應(yīng)用三大觀點(diǎn)解決力學(xué)問題1解動(dòng)力學(xué)問題的三個(gè)基本觀點(diǎn)(1)力的觀點(diǎn)：運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解題，可處理勻變速運(yùn)動(dòng)問題(2)能量觀點(diǎn)：用動(dòng)能定理和能量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動(dòng)問題(3)動(dòng)量觀點(diǎn)：

2、用動(dòng)量守恒觀點(diǎn)解題，可處理非勻變速運(yùn)動(dòng)問題2力學(xué)規(guī)律的選用原則力學(xué)中首先考慮使用兩個(gè)守恒定律，從兩個(gè)守恒定律的表達(dá)式看出多項(xiàng)都是狀態(tài)量(速度、位置)，所以守恒定律能解決狀態(tài)問題，不能解決過程(位移x、時(shí)間t)問題，不能解決力(F)的問題(1)若是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，優(yōu)先考慮使用兩個(gè)守恒定律(2)若物體(或系統(tǒng))涉及速度和時(shí)間，應(yīng)考慮使用動(dòng)量定理(3)若物體(或系統(tǒng))涉及位移和時(shí)間，且受到恒力作用，應(yīng)考慮使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律(4)若物體(或系統(tǒng))涉及到位移和速度，應(yīng)考慮使用動(dòng)能定理，系統(tǒng)中摩擦力做功時(shí)應(yīng)用摩擦力乘以相對(duì)路程，運(yùn)用動(dòng)能定理解決曲線運(yùn)動(dòng)和變加速運(yùn)動(dòng)問題特別方便角度1動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)的應(yīng)用答案(

3、1)a4 m/s2(2)0.25K30 kg/s訓(xùn)練1(2020湖北武漢模擬)如圖所示，某次表演中地面上的人通過定滑輪用輕繩將質(zhì)量為m60 kg的演員從靜止豎直向上拉高24 m，用時(shí)t6 s，演員在豎直方向上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)后靜止在高空其加速和減速過程中的加速度之比為15，忽略滑輪的質(zhì)量和滑輪與軸之間的摩擦力(g10 m/s2)求：(1)演員在勻加速上升過程中的加速度a的大??；(2)勻加速上升過程中繩子對(duì)地面上的人的拉力答案(1)1.6 m/s2(2)696 N (2020河北定州中學(xué)模擬)如圖所示，一輛貨車，質(zhì)量為M，車上載有一箱質(zhì)量為m的貨物，當(dāng)車輛經(jīng)過長下坡路段時(shí)，

4、司機(jī)采取掛低速擋借助發(fā)動(dòng)機(jī)減速和間歇性踩剎車的方式控制車速已知某下坡路段傾角為，車輛剛下坡時(shí)速度為v1，沿坡路直線向下行駛L距離后速度為v2，貨物在車上始終未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，重力加速度為g，則： (1)該過程中貨車減少的機(jī)械能；(2)該過程中貨車對(duì)貨物所做的功角度2能量觀點(diǎn)的應(yīng)用訓(xùn)練2(2020福建廈門模擬)如圖所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn)，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落到C點(diǎn)，已知xAC2 m，物體與水平面的動(dòng)摩擦因素為

5、0.48，g取10 m/s2.試求：(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)物體到達(dá)半圓軌道A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(3)物體從C到A的過程中，外力F做的功答案(1)5 m/s(2)112.5 N(3)24.1 J (2020河北秦皇島模擬)如圖所示，在光滑的水平面上有三個(gè)小物塊A、B、C，三者處于同一直線上，質(zhì)量分別為mA3m、mBm、mCm，初始A、B用輕彈簧栓連處于靜止?fàn)顟B(tài)，C以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，B、C相碰后以相同速度向左運(yùn)動(dòng)但不粘連，求(1)彈簧壓縮量最大時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能EP1；(2)彈簧伸長量最大時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能EP2角度3動(dòng)量觀點(diǎn)的應(yīng)用訓(xùn)練3(2020安徽合肥模擬)如圖所示，F(xiàn)1、F

6、2等大反向，同時(shí)作用在靜止于光滑水平面上的A、B兩物體上，已知兩物體質(zhì)量關(guān)系MAMB，經(jīng)過相等時(shí)間撤去兩力，以后兩物體相碰且粘為一體，這時(shí)A、B將()A停止運(yùn)動(dòng)B向右運(yùn)動(dòng)C向左運(yùn)動(dòng) D仍運(yùn)動(dòng)但方向不能確定A 解析 根據(jù)動(dòng)量定理得F1tMAvA，同理F2tMBvB，F(xiàn)1、F2等大反向，故MAvAMBvB，設(shè)A的初速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得MAvAMBvB(MAMB)v，解得v0，可知粘合體靜止故A正確題型二三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 (2020山西五校聯(lián)考)如圖甲所示，質(zhì)量均為m0.5 kg的相同物塊P和Q(可視為質(zhì)點(diǎn))分別靜止在水平地面上A、C兩點(diǎn)P在按圖乙所示隨時(shí)間變化的水平力F作用下由靜

7、止開始向右運(yùn)動(dòng)，3 s末撤去力F，此時(shí)P運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，之后繼續(xù)滑行并與Q發(fā)生彈性碰撞已知B、C兩點(diǎn)間的距離L3.75 m，P、Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，g取10 m/s2，求：角度1動(dòng)量與動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(1)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v及其與Q碰撞前瞬間的速度大小v1；(2)Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.答案(1)8 m/s7 m/s(2)3.5 s 解析(1)在03 s內(nèi)，以向右為正方向，對(duì)P由動(dòng)量定理有：F1t1F2t2mg(t1t2)mv0其中F12 N，F(xiàn)23 N，t12 s，t21 s解得v8 m/s設(shè)P在B、C兩點(diǎn)間滑行的加速度大小為a，由牛頓第二定律有：mgmaP在B、C兩點(diǎn)間做勻減速

8、直線運(yùn)動(dòng)，有：v2v2aL解得v17 m/s.1兩大觀點(diǎn)動(dòng)量的觀點(diǎn)：動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律能量的觀點(diǎn)：動(dòng)能定理和能量守恒定律2解題技巧(1)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)(2)若研究對(duì)象為單一物體，且涉及功和位移問題時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理(3)動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)、動(dòng)能定理都只考查一個(gè)物理過程的初、末兩個(gè)狀態(tài)有關(guān)物理量間的關(guān)系，對(duì)過程的細(xì)節(jié)不予細(xì)究，這正是它們的方便之處特別對(duì)于變力做功問題，就更能顯示出它們的優(yōu)越性角度2動(dòng)量與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(1)物塊A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1；(2)從開始運(yùn)動(dòng)到B與C剛好要相碰，系統(tǒng)因摩

9、擦產(chǎn)生的熱量Q；(3)若B、C碰撞后，BC整體和A都恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求A在C上滑行的時(shí)間1表現(xiàn)形式(1)直線運(yùn)動(dòng)：水平面上的直線運(yùn)動(dòng)、斜面上的直線運(yùn)動(dòng)、傳送帶上的直線運(yùn)動(dòng)(2)圓周運(yùn)動(dòng)：繩模型圓周運(yùn)動(dòng)、桿模型圓周運(yùn)動(dòng)、拱形橋模型圓周運(yùn)動(dòng)(3)平拋運(yùn)動(dòng)：與斜面相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)、與圓軌道相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)2應(yīng)對(duì)策略(1)力的觀點(diǎn)解題：要認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，關(guān)鍵是求出加速度(2)兩大定理解題：應(yīng)確定過程的初、末狀態(tài)的動(dòng)量(動(dòng)能)，分析并求出過程中的沖量(功)(3)過程中動(dòng)量或機(jī)械能守恒：根據(jù)題意選擇合適的初、末狀態(tài)，列守恒關(guān)系式，一般這兩個(gè)守恒定律多用于求某狀態(tài)的速度(率)角度3力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過程問題 (2019全國卷)豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖(a)所示t0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短)；當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí)，速度減為0，此時(shí)對(duì)其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止物塊A運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖(b)所示，圖中的v1和t1均為未知量已知A的質(zhì)量為m，初始時(shí)A與B的高度差為H，重力加