2019年高考物理大一轮复习-微专题07-用动力学和能量观点解决力学综合题-新人教版.ppt

机械能机械能第第 五五 章章微专题微专题7用动力学和能量观点解决用动力学和能量观点解决力学综合题力学综合题栏目导航命题点一命题点一多运动组合问题多运动组合问题命题点二命题点二运用数学知识求解物理极值问题运用数学知识求解物理极值问题命题点三命题点三传送带模型问题传送带模型问题命题点四命题点四滑块滑块木板模型问题木板模型问题模拟演练模拟演练稳基提能稳基提能1多多运运动动组组合合问问题题主主要要是是指指直直线线运运动动、平平抛抛运运动动和和竖竖直直面面内内圆圆周周运运动动的的组组合合问题问题2解题策略解题策略(1)动力学方法观点：牛顿运动定律、运动学基本规律动力学方法观点：牛顿运动定律、运动学基本规律(2)能量观点：动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律能量观点：动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律多运动组合问题多运动组合问题3解题关键解题关键(1)抓抓住住物物理理情情景景中中出出现现的的运运动动状状态态和和运运动动过过程程，将将物物理理过过程程分分解解成成几几个个简简单单的的子过程子过程(2)两两个个相相邻邻过过程程连连接接点点的的速速度度是是联联系系两两过过程程的的纽纽带带，也也是是解解题题的的关关键键很很多多情情况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口多过程问题的解题技巧多过程问题的解题技巧1“合合”初步了解全过程，构建大致的运动图景初步了解全过程，构建大致的运动图景2“分分”将全过程进行分解，分析每个过程的规律将全过程进行分解，分析每个过程的规律3“合合”找到子过程的联系，寻找解题方法找到子过程的联系，寻找解题方法(2018南南充充模模拟拟)如如图图所所示示，AB为为倾倾角角37的的斜斜面面轨轨道道，轨轨道道的的AC部部分分光光滑滑，CB部部分分粗粗糙糙，BP为为圆圆心心角角等等于于143、半半径径R1 m的的竖竖直直光光滑滑圆圆弧弧形形轨轨道道，两两轨轨道道相相切切于于B点点，P、O两两点点在在同同一一竖竖直直线线上上，轻轻弹弹簧簧一一端端固固定定在在A点点，另另一一自自由由端端在在斜斜面面上上C点点处处，现现有有一一质质量量m2 kg的的小小物物块块在在外外力力作作用用下下将将弹弹簧簧缓缓慢慢压压缩缩到到D点点后后(不不拴拴接接)释释放放，物物块块经经过过C点点后后，从从C点点运运动动到到B点点过过程程中中的的位位移移与与时时间间的的关关系系为为x12t4t2(式式中中x单单位位是是m，t单单位位是是s)，假假设设物物块块第一次经过第一次经过B点后恰能到达点后恰能到达P点，点，sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2.试求：试求：(1)若若CD1 m，试试求求物物块块从从D点点运运动动到到C点点的过程中，弹簧对物块所做的功；的过程中，弹簧对物块所做的功；(2)B、C两点间的距离两点间的距离x；(3)若若在在P处处安安装装一一个个竖竖直直弹弹性性挡挡板板，小小物物块块与与挡挡板板碰碰撞撞后后速速度度反反向向，速速度度大大小小不不变变，小小物物块块与与弹弹簧簧相相互互作作用用不不损损失失机机械械能能，试试通通过过计计算算判判断断物物块块在在第第一一次次与与挡挡板板碰碰撞撞后后的的运运动动过过程程中中是是否否会会脱离轨道？脱离轨道？答案：答案：(1)156 J(2)6.125 m(3)不会不会数数学学思思想想和和方方法法已已经经渗渗透透到到物物理理学学中中各各个个层层次次和和领领域域，特特别别是是数数学学中中的的基基本本不不等等式式思思想想在在解解决决物物理理计计算算题题中中的的极极值值问问题题时时会会经经常常用用到到，这这也也是是数数学学知知识识在在具具体体物物理问题中实际应用的反映，也是高考中要求的五大能力之一理问题中实际应用的反映，也是高考中要求的五大能力之一运用数学知识求解物理极值问题运用数学知识求解物理极值问题如如图图所所示示，粗粗糙糙水水平平台台面面上上静静置置一一质质量量m0.5 kg的的小小物物块块(视视为为质质点点)，它它与与平平台台表表面面的的动动摩摩擦擦因因数数0.5，与与平平台台边边缘缘O点点的的距距离离s5 m在在平平台台右右侧侧固固定定了了一一个个1/4圆圆弧弧挡挡板板，圆圆弧弧半半径径R1 m，圆圆弧弧的的圆圆心心为为O点点现现用用F5 N的的水水平平恒恒力力拉拉动动小小物物块块，一一段段时时间间后后撤撤去去拉拉力力(不不考考虑虑空空气气阻力影响，阻力影响，g取取10 m/s2)(1)为为使使小小物物块块击击中中挡挡板板，求求拉拉力力F作用的最短时间；作用的最短时间；(2)改改变变拉拉力力F的的作作用用时时间间，小小物物块块击击中中挡挡板板的的不不同同位位置置求求击击中中挡挡板板时时小小物块动能的最小值物块动能的最小值ABC 1模型分类：水平传送带问题和倾斜传送带问题模型分类：水平传送带问题和倾斜传送带问题2处处理理方方法法：求求解解的的关关键键在在于于认认真真分分析析物物体体与与传传送送带带的的相相对对运运动动情情况况，从从而而确确定定其其是是否否受受到到滑滑动动摩摩擦擦力力作作用用如如果果受受到到滑滑动动摩摩擦擦力力作作用用应应进进一一步步确确定定其其大大小小和和方方向向，然然后后根根据据物物体体的的受受力力情情况况确确定定物物体体的的运运动动情情况况当当物物体体速速度度与与传传送送带带速速度度相相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变传送带模型问题传送带模型问题(2017河河北北衡衡水水中中学学二二模模)如如图图所所示示为为一一皮皮带带传传送送装装置置，其其中中AB段段水水平平，长长度度LAB4 m，BC段段倾倾斜斜，长长度度足足够够长长，倾倾角角为为37，AB和和BC在在B点点通通过过一一段段极极短短的的圆圆弧弧连连接接(图图中中未未画画出出圆圆弧弧)，传传送送带带以以v4 m/s的的恒恒定定速速率率顺顺时时针针运运转转现现将将一一质质量量m1 kg的的工工件件(可可看看成成质质点点)无无初初速速度度地地放放在在A点点，已已知知工工件件与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.5.sin 370.6，cos 370.8，重重力力加速度加速度g取取10 m/s2.求：求：(1)工件从工件从A点开始至第一次到达点开始至第一次到达B点所用的时间点所用的时间t；(2)工工件件从从第第一一次次到到达达B点点至至第第二二次次到到达达B点点的的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q.答案：答案：(1)1.4 s(2)64 J1分析流程分析流程2功能关系功能关系(1)功能关系分析：功能关系分析：WFEkEpQ.(2)对对WF和和Q的理解：的理解：传送带的功：传送带的功：WFFx传传；产生的内能产生的内能QFfx相对相对(2018安安徽徽江江淮淮十十校校联联考考)(多多选选)如如图图所所示示，倾倾角角37的的足足够够长长的的传传送送带带以以恒恒定定速速度度运运行行，将将一一质质量量m1 kg的的小小物物体体以以某某一一初初速速度度放放上上传传送送带带，物物体体相相对对地地面面的的速速度度大大小小随随时时间间变变化化的的关关系系如如图图所所示示，取取沿沿传传送送带带向向上上为为正正方方向向，g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.则则下下列列说说法法正正确确的的是是()A物体与传送带间的动摩擦因数为物体与传送带间的动摩擦因数为0.75B08 s内物体位移的大小为内物体位移的大小为14 mC08 s内物体机械能的增量为内物体机械能的增量为84 JD08 s内内物物体体与与传传送送带带之之间间因因摩摩擦擦而而产产生的热量为生的热量为126 JBD 1滑滑块块木木板板模模型型根根据据情情况况可可以以分分成成水水平平面面上上的的滑滑块块木木板板模模型型和和斜斜面面上上的的滑块滑块木板模型木板模型2滑滑块块从从木木板板的的一一端端运运动动到到另另一一端端的的过过程程中中，若若滑滑块块和和木木板板沿沿同同一一方方向向运运动动，则则滑滑块块的的位位移移和和木木板板的的位位移移之之差差等等于于木木板板的的长长度度；若若滑滑块块和和木木板板沿沿相相反反方方向向运运动动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度3此此类类问问题题涉涉及及两两个个物物体体、多多个个运运动动过过程程，并并且且物物体体间间还还存存在在相相对对运运动动，所所以以应应准准确确求求出出各各物物体体在在各各个个运运动动过过程程中中的的加加速速度度(注注意意两两过过程程的的连连接接处处加加速速度度可可能能突突变变)，找找出出物物体体之之间间的的位位移移(路路程程)关关系系或或速速度度关关系系是是解解题题的的突突破破口口，求求解解中中应应注注意意联联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度滑块滑块木板模型问题木板模型问题10个个同同样样长长度度的的木木块块放放在在水水平平地地面面上上，每每个个木木块块的的质质量量m0.5 kg、长长度度L0.6 m，它它们们与与地地面面之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数10.1，在在左左方方第第一一个个木木块块上上放放一一质质量量M1 kg的的小小铅铅块块(视视为为质质点点)，它它与与木木块块间间的的动动摩摩擦擦因因数数20.25.现给铅块一向右的初速度现给铅块一向右的初速度v05 m/s，使其在木块上滑行，使其在木块上滑行g取取10 m/s2，求：，求：(1)开始带动木块运动时铅块的速度；开始带动木块运动时铅块的速度；(2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量；铅块与木块间因摩擦产生的总热量；(3)铅块运动的总时间铅块运动的总时间答案：答案：(1)1 m/s(2)12.42 J(3)2.1 s(1)金属块滑上金属块滑上B的左端时速度为多少？的左端时速度为多少？(2)金属块停在木块金属块停在木块B上何处？上何处？(3)整个过程中木块整个过程中木块B的位移是多少？的位移是多少？