2012屆高考物理二輪復(fù)習(xí)方案 專題7 力學(xué)綜合問(wèn)題課件 新課標(biāo)

1、專題七 力學(xué)綜合問(wèn)題,專題七力學(xué)綜合問(wèn)題,專題七 主干知識(shí)整合,一、求解力學(xué)問(wèn)題的途徑 1運(yùn)動(dòng)與力的方法：牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合，適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)(類拋體運(yùn)動(dòng)) 2能量方法：根據(jù)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律和功能關(guān)系求解，適用于各種形式的運(yùn)動(dòng),專題七 主干知識(shí)整合,二、研究對(duì)象的選取 首先看研究對(duì)象是單個(gè)物體，還是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)有時(shí)還要把其中一個(gè)或幾個(gè)物體從系統(tǒng)中分離出來(lái)，作為研究對(duì)象這是因?yàn)槟骋灰?guī)律對(duì)整個(gè)系統(tǒng)不成立，但對(duì)其中一個(gè)或幾個(gè)物體卻成立 二是分析物理過(guò)程一方面能把復(fù)雜的物理過(guò)程分解為幾個(gè)簡(jiǎn)單的物理過(guò)程，化難為易；另一方面又可挖掘

2、隱含條件，找出聯(lián)系不同階段的“橋梁” 三是分析研究對(duì)象的受力與運(yùn)動(dòng)情況針對(duì)不同的對(duì)象，分析它們?cè)诟鱾€(gè)過(guò)程的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況，同時(shí)分清內(nèi)力和外力，注意各力的特點(diǎn)，以便合理選取物理規(guī)律,專題七 主干知識(shí)整合,三、解題方法的選擇 解決力學(xué)問(wèn)題可用運(yùn)動(dòng)與力的方法，也可用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律和功能關(guān)系當(dāng)題目不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)及加速度等問(wèn)題或過(guò)程中受變力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)首先考慮用能量觀點(diǎn)解題；當(dāng)題目涉及加速度或力的瞬時(shí)作用時(shí)，一般要用運(yùn)動(dòng)與力的觀點(diǎn)解題： (1)當(dāng)物體受到恒力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而且又涉及時(shí)間時(shí)，一般選用于動(dòng)力學(xué)方法解題； (2)當(dāng)涉及功、能和位移時(shí)，一般

3、選用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系或能量守恒定律解題，題目中出現(xiàn)相對(duì)路程時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮能量守恒定律；,專題七 主干知識(shí)整合,(3)當(dāng)涉及細(xì)節(jié)并要求分析力時(shí)，一般選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)某一時(shí)刻的問(wèn)題只能應(yīng)用牛頓第二定律求解； (4)復(fù)雜問(wèn)題的分析一般需選用能量的觀點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)與力的觀點(diǎn)綜合解題 四、解決力學(xué)問(wèn)題常涉及的思想方法 1守恒的思想：尋求過(guò)程中守恒量以及應(yīng)用守恒規(guī)律解決問(wèn)題是一重要的物理思想，如機(jī)械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、電荷守恒定律等在解決問(wèn)題時(shí)如果存在守恒量，應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用守恒規(guī)律，這樣可以簡(jiǎn)化解題過(guò)程,專題七 主干知識(shí)整合,2能量的思想：物理過(guò)程由物體不同的運(yùn)動(dòng)形式組成，其中伴隨

4、著能量的傳遞與轉(zhuǎn)化，若物理過(guò)程中出現(xiàn)多種形式能量間的轉(zhuǎn)化時(shí)，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解題方便、快捷，尤其是對(duì)涉及未知領(lǐng)域的探究問(wèn)題更具優(yōu)越性 3整體與隔離的思想：一個(gè)復(fù)雜的物理問(wèn)題中通常出現(xiàn)多個(gè)物體，選整體還是選擇其中某一個(gè)物體為研究對(duì)象，涉及研究對(duì)象的整體與隔離的思想；一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程通常是由多個(gè)過(guò)程組合而成的，解題時(shí)是對(duì)全過(guò)程還是對(duì)其中的某一過(guò)程列式，涉及過(guò)程的整體與隔離的思想通常的做法是能整體考慮的優(yōu)先選整體，然后再隔離,專題七 主干知識(shí)整合,4等效思想：等效法是物理學(xué)研究問(wèn)題的重要方法，它是根據(jù)物理量、物理現(xiàn)象或物理過(guò)程的等效性，把復(fù)雜問(wèn)題變換為簡(jiǎn)單問(wèn)題的方法，利用等效法可以使問(wèn)題化難

5、為易、化繁為簡(jiǎn)、化變?yōu)椴蛔內(nèi)缱兞Φ墓β屎愣〞r(shí)用“Pt”等效代換變力的功等,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,探究點(diǎn)一摩擦生熱問(wèn)題,1摩擦力做功的特點(diǎn) (1)單個(gè)摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功；靜摩擦力做功的過(guò)程，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移(靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用)，而沒(méi)有內(nèi)能產(chǎn)生 (2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和為零，在靜摩擦力做功的過(guò)程中，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移(靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用)，沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即不產(chǎn)生內(nèi)能；,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,(3)相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和Wffs(s為兩個(gè)物體之間的相對(duì)路程)，在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做

6、功的過(guò)程中，不僅有相互摩擦物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，還有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量 (4)大小不變而方向改變的滑動(dòng)摩擦力做功問(wèn)題可轉(zhuǎn)換為恒力做功求解，如物體在大小為f不變的滑動(dòng)摩擦力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)其做的功為Wffs. 2摩擦生熱：摩擦生熱指物體之間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物體消耗機(jī)械能產(chǎn)生內(nèi)能的現(xiàn)象，其大小等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)路程的乘積，即Qfs.靜摩擦力作用過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)能,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例1 2010江蘇卷 如圖271所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B.然后，將A著地，抬高B

7、，使木板的傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A.上述兩過(guò)程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有(),專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,A物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過(guò)程較小 B物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過(guò)程較少 C物塊滑到底端的速度，前一過(guò)程較大 D物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng),專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例1AD【解析】 前一過(guò)程，從A到P，物塊所受摩擦力較大，下滑加速度較小，位移較小，故在P點(diǎn)的動(dòng)能較??；后一過(guò)程，從B到P，下滑加速度較大，位移較大，故在P點(diǎn)的動(dòng)能較大，所以選項(xiàng)A正確兩過(guò)程中，前者摩擦力大，位移小，后者摩擦力小，位移大，無(wú)法比較產(chǎn)生熱量的大小，故選項(xiàng)B不正確

8、物塊滑到底端的兩過(guò)程中合外力的功相同，根據(jù)動(dòng)能定理，滑到底端的速度大小相等，即選項(xiàng)C不正確由牛頓第二定律，結(jié)合兩次加速度變化特點(diǎn)，兩過(guò)程的vt圖如圖所示，兩過(guò)程的位移大小相等，故前一過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,【點(diǎn)評(píng)】 本題要注意幾個(gè)功能關(guān)系：重力做的功等于重力勢(shì)能的變化；重力以外其他力做的功等于機(jī)械能的變化；合力做的功等于動(dòng)能的變化同時(shí)注意摩擦力做功的特點(diǎn)，滑動(dòng)摩擦力做功過(guò)程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其大小應(yīng)是力和路程的乘積,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,探究點(diǎn)二傳送帶問(wèn)題,解決涉及傳送帶的問(wèn)題時(shí)，一是要注意對(duì)研究對(duì)象所受

9、摩擦力的分析，它隨物體相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化；二是正確分析物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)和對(duì)地運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系；三是兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)判斷要準(zhǔn)確：物體與傳送帶在達(dá)到同速之前，物體是否已滑離傳送帶；同速后因摩擦力的變化，物體和傳送帶是一起運(yùn)動(dòng)還是繼續(xù)相對(duì)滑動(dòng),專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例2 一傳送帶裝置示意圖如圖273所示，其中傳送帶AB區(qū)域是水平的，BC區(qū)域的傾角37，B處有很小一段圓弧形過(guò)渡(圓弧形長(zhǎng)度不計(jì)，圖中未畫(huà)出)，AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)14 m，BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)216.6 m現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m1.0 kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速輕放在傳送帶A端，工件與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，設(shè)傳送帶運(yùn)行的速率v8.4 m/s始終保

10、持不變，取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求： (1)工件到達(dá)C端時(shí)的速度大??； (2)工件從A端運(yùn)動(dòng)到C端所經(jīng)歷的時(shí)間；,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,(3)工件從A端運(yùn)動(dòng)到C端的過(guò)程中，工件與傳送帶間克服摩擦總共產(chǎn)生多少熱量？(傳送帶與輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦),專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,【點(diǎn)評(píng)】 涉及傳送帶的問(wèn)題要特別注意：滑塊在題目給定的空間范圍內(nèi)能否獲得和傳送帶相同的速度，一般需要作出判斷；如果是傾斜傳送帶，要注意滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，判定滑塊能否沿傳送帶與之一起勻速運(yùn)動(dòng)；涉及摩擦生熱問(wèn)題，可從

11、能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，也可以根據(jù)Qfx求解,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,探究點(diǎn)三運(yùn)動(dòng)與能量綜合問(wèn)題,運(yùn)動(dòng)與能量相結(jié)合可以形成較復(fù)雜的力學(xué)綜合問(wèn)題對(duì)涉及能量的力學(xué)綜合題，首先要考慮應(yīng)用能量方法(如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律或功能關(guān)系)求解，其次考慮應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律結(jié)合求解 對(duì)一個(gè)物體的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程或多物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)注意分析各物體、各過(guò)程的運(yùn)動(dòng)和受力特點(diǎn)，從而選取相應(yīng)的物理規(guī)律對(duì)同一物體的多過(guò)程問(wèn)題，優(yōu)先考慮對(duì)全過(guò)程應(yīng)用能量方法；對(duì)多物體運(yùn)動(dòng)，優(yōu)先考慮對(duì)整體應(yīng)用能量方法，但應(yīng)注意內(nèi)力(如滑動(dòng)摩擦力、彈簧彈力等)做功問(wèn)

12、題審題時(shí)要注意隱含條件的挖掘，如圓軌道上運(yùn)動(dòng)的物體是否受摩擦力作用，物體通過(guò)豎直軌道最高點(diǎn)的條件是軌道與物體間的彈力不小于零等,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例3 2011福建卷 圖275為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚(yú)餌，解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能已知重力加速度為g

13、.求：,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例3(1)(2)3mgR(3)8.25R2 【解析】 (1)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供，則 mgm 由式解得v1 (2)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚(yú)餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有 Epmg(1.5RR) 由式解得Ep3mgR,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,(3)不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)裝置對(duì)魚(yú)餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚(yú)餌離開(kāi)管口后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間落到水面上，離OO的水平距離為x1，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 4.5Rgt2 x1v1tR 由式解得x14R 當(dāng)魚(yú)餌的質(zhì)量為m時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口C時(shí)速度大小為v2

14、，由機(jī)械能守恒定律有,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,Ep 由式解得v2 質(zhì)量為m的魚(yú)餌落到水面上時(shí)，設(shè)離OO的水平距離為x2，則 x2v2tR 由式解得x27R 魚(yú)餌能夠落到水面的最大面積S,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,【點(diǎn)評(píng)】 涉及彈簧的能量問(wèn)題是高中物理的難點(diǎn)，分析此類問(wèn)題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧規(guī)格和形變程度有關(guān)，對(duì)同一根彈簧而言，無(wú)論是處于伸長(zhǎng)狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)，只要形變程度相同，則其儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能相同；(2)對(duì)同一根彈簧而言，先后經(jīng)歷兩次相同的形變過(guò)程，則兩次過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的變化相同；(3)涉及彈簧彈性勢(shì)能的問(wèn)題應(yīng)從“能量守恒”的角度解析，彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式一般不用于定量計(jì)算，除非在題干中明確地說(shuō)明,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,例3變式題(1)在木板的中點(diǎn)(2)5 J1 J 【解析】 (1)物塊與木板水平方向的受力如圖所示 fmg 根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度為a14 m/s2 木板的加速度為a28 m/s2 當(dāng)物塊、木板具有共同速度時(shí)，兩者不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一直勻速運(yùn)動(dòng)下去,專題七 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究,由a1tv0a2t 解得t0.5