（山东专用）高考物理二轮复习 专题二 6 第6讲 应用“三大观点”解决力学综合问题课件-人教版高三全册物理课件.pptx

第6讲应用“三大观点”解决力学综合问题总纲目录考点一动力学与能量的观点分析多过程问题(1)舰载机水平运动的过程中飞行员受到的水平力所做功W;(2)舰载机刚进入BC时飞行员受到竖直向上的压力FN多大。答案(1)7.5×104J(2)1.1×103N联立①②式代入数据得W=7.5×104J③(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R根据几何关系有L2=Rsinθ ④由牛顿第二定律有FN-mg=m  ⑤联立①④⑤式代入数据得FN=1.1×103N⑥2.(2016课标Ⅱ2520分)轻质弹簧原长为2l将弹簧竖直放置在地面上在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放当弹簧被压缩到最短时弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置一端固定在A点另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切半圆的直径BD竖直如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P将弹簧压缩至长度l然后放开P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g。(1)若P的质量为m求P到达B点时速度的大小以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离;(2)若P能滑上圆轨道且仍能沿圆轨道滑下求P的质量的取值范围。 解析(1)依题意当弹簧竖直放置长度被压缩至l时质量为5m的物体的动能为零其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律弹簧长度为l时的弹性势能为Ep=5mgl ①设P的质量为M到达B点时的速度大小为vB由能量守恒定律得Ep= M +μMg·4l ②联立①②式取M=m并代入题给数据得vB=  ③若P能沿圆轨道运动到D点其到达D点时的向心力不能小于重力即P此时的速度大小应满足 -mg≥0 ④设P滑到D点时的速度为vD由机械能守恒定律得 m = m +mg·2l ⑤联立③⑤式得vD=  ⑥vD满足④式要求故P能运动到D点并从D点以速度vD水平射出。设P落回到轨道AB所需的时间为t由运动学公式得联立⑥⑦⑧式得s=2 l ⑨(2)为使P能滑上圆轨道它到达B点时的速度应大于零。由①②式可知5mgl>μMg·4l ⑩要使P仍能沿圆轨道滑回P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C。由机械能守恒定律有1.对于多过程问题要做好“四选择”(1)当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时一般选择用动力学方法解题。(2)当涉及功、能和位移时一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题题目中出现相对位移时应优先选择能量守恒定律。(3)当涉及细节并要求分析力时一般选择牛顿运动定律对某一时刻的问题选择牛顿第二定律求解。(4)复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综合解题。2.两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程具有以下特点:(1)能量变化上如果只有重力和系统内弹簧弹力做功系统机械能守恒。(2)如果系统内每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零则当弹簧伸长或压缩到最大程度时两物体速度相同。(3)当弹簧为自然状态时系统内某一端的物体具有最大速度。1.(2019山东济南二模)如图所示光滑水平地面的左侧静止放置一长木板AB右侧固定一足够长光滑斜面CD木板的上表面与斜面底端C处于同一水平面。木板质量M=2kg板长l=7m。一物块以速度v0=9m/s冲上木板的A端木板向右运动木板B端碰到C点时被粘连且B、C之间平滑连接。物块质量m=1kg可视为质点与木板间的动摩擦因数为μ=0.45。取g=10m/s2。(1)若初始时木板B端距C点的距离足够长求物块第一次与木板相对静止时的速度大小和相对木板滑动的距离;(2)设初始时木板B端距C点的距离为L试讨论物块最终位置距C点的距离与L的关系并求此最大距离。解析(1)木板B端距C点的距离足够长则木板与物块会达到共同速度根据动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0=(M+m)v共μmgΔl= m - (M+m) 解得v共=3m/sΔl=6m(2)对木板有μmgs= M -0解得s=2m当L≥2m时木板B端和C点相碰前物块和木板已经达到共同速度碰后物块以v共=3m/s匀减速到C点 - =2a物块(l-Δl)a物块=μg=4.5m/s2vC1=0m/s物块恰好停在C点与L无关当L<2m时木板B端和C点相碰前物块和木板未达到共同速度物块一直做匀减速运动 - =2a物块(l+L) =3 物块以此速度冲上斜面并会原速率返回最终停在木板上s= =2-LL=0m时s有最大值smax=2m2.(2019山东潍坊质检)如图半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内与水平轨道CD相切于C点D端有一被锁定的轻质压缩弹簧弹簧左端连接在固定的挡板上弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下刚好能运动到Q点且恰能触发弹簧解除锁定