第一部分--專題五--疑難診斷——以能量為核心的綜合應用模型

1 模型特征以能量為核心的綜合應用模型一般分四類 第一類為單體機械能守恒模型 第二類為多體機械能守恒模型 第三類為單體動能定理 能量轉化守恒 模型 第四類為多體功能關系 能量轉化守恒 模型 系統(tǒng)的組成模式 兩個或多個疊放在一起的物體 用細線或輕桿相連的兩個或多個物體 直接接觸的兩個或多個物體 機械 能守恒的表達式大體有三種 系統(tǒng)兩狀態(tài)機械能相等 需要選擇零勢能面 系統(tǒng)動能增加量等于重力勢能的減少量 系統(tǒng)重力所做的功等于系統(tǒng)動能的增量 系統(tǒng)中一部分機械能增加量等于另一部分機械能減少量 系統(tǒng)的一部分機械能轉化到另一部分 2 解題思路 1 仔細審題 理解題意 由于這類綜合題容量大 物理過程復雜 題文往往較長 看一遍難以理清頭緒 必要時應畫出受力或運動示意圖 弄清物理過程的發(fā)生 演變情況 審題時 還應特別注意其中一些關鍵性的詞語 挖掘隱含的條件 2 確定研究對象 進行運動 受力分析 研究對象確定后 必須對它進行受力分析和運動分析 明確其運動的可能性 3 思考解題途徑 正確選用規(guī)律 根據(jù)物體的受力情況和運動情況 選擇與它相適應的物理規(guī)律及題中給予的某種等量關系列方程求解 4 檢查解題過程 驗證解題結果 原因 工人在傳送帶上用粉筆沿傳送帶畫了一條直線 當貨物放上去后發(fā)現(xiàn)有一段長為s0 s0 L 的粉筆線被貨物擦過 那么 圖5 6 物體的多過程運動 需要根據(jù)物體受力和基本運動形式 把一個復雜的過程分解成多個小過程 即學會皰丁解牛的方法 再根據(jù)每一個過程的特點列方程聯(lián)立求解 務必抓住上一個過程的末速度為下一個過程的初速度 這是聯(lián)系相鄰兩個過程的紐帶 物體在每個運動過程中 如果只受重力則列出機械能守恒方程 如果只受重力和電場力則列出機械能和電勢能的守恒方程 如果還有其他力做功則列出動能定理方程 特別指出 如果物體在運動過程中受到的作用力為變力 則不能應用牛頓第二定律和運動學規(guī)律求解 只能應用能量觀點求解 例2 固定在豎直平面內的半圓形軌道與豎直軌道平滑連接 豎直軌道的上端有一個大小可忽略的小定滑輪 半圓形軌道的半徑為R C為軌道的最低點 豎直軌道高也為R 兩個質量分別為2m和圖5 7m的小球A和B用輕質細線連在一起 所有接觸面均光滑 如圖5 7所示 開始時用手固定B 使A緊靠近滑輪 突然撤去手后 A由靜止開始下滑 求A經(jīng)過C點時的速度 解析 對A B 從A靜止釋放到運動至C點 設A運動至C點時A B的速度分別為v1 v2 關系如圖5 8所示 圖5 8 兩物體在運動過程中系統(tǒng)機械能守恒的根源在于線 桿 對兩物體所做的正 負功絕對值相等 抓住線 桿 長度不變 通過作圖找出線段間關系和邊角關系確定物體的位移 上升 下降高度 如果物體速度不沿線 桿 方向 需將物體速度沿線 桿 分解 根據(jù)沿線 桿 方向的速度相等確定兩物體