第五課時(shí)應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)突破力學(xué)壓軸題

1、第第5課時(shí)課時(shí)(小專題小專題)應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)突破力學(xué)壓軸題量觀點(diǎn)突破力學(xué)壓軸題突破一應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析直線、平拋和圓周運(yùn)動(dòng)突破一應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析直線、平拋和圓周運(yùn)動(dòng) 組合問題組合問題這這類模型一般不難，各階段的運(yùn)動(dòng)過程具有獨(dú)立性，只要類模型一般不難，各階段的運(yùn)動(dòng)過程具有獨(dú)立性，只要對(duì)不同過程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可，兩個(gè)相鄰的過程連接對(duì)不同過程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可，兩個(gè)相鄰的過程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶。很多情況下平拋運(yùn)動(dòng)末速點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶。很多情況下平拋運(yùn)動(dòng)末速度的方向是解決問題的重要突破口。度的方向是解決問題的重要突破口?！镜淅淅?

2、】如如圖圖1所示，將一質(zhì)量所示，將一質(zhì)量m0.1 kg的小球自水平平臺(tái)頂端的小球自水平平臺(tái)頂端O點(diǎn)水平拋點(diǎn)水平拋出，小球恰好無碰撞地落到平臺(tái)右側(cè)一傾角為出，小球恰好無碰撞地落到平臺(tái)右側(cè)一傾角為53的光滑斜面頂端的光滑斜面頂端A并并沿斜面下滑，斜面底端沿斜面下滑，斜面底端B與光滑水平軌道平滑連接，小球以不變的速率過與光滑水平軌道平滑連接，小球以不變的速率過B點(diǎn)后進(jìn)入點(diǎn)后進(jìn)入BC部分，再進(jìn)入豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。已知斜面頂端與平臺(tái)的高部分，再進(jìn)入豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差度差h3.2 m，斜面高，斜面高H15 m，豎直圓軌道半徑，豎直圓軌道半徑R5 m。取。取sin 530.8，

3、cos 530.6，g10 m/s2，求：，求：(1)小球水平拋出的初速度小球水平拋出的初速度v0及斜面及斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x；(2)小球從平臺(tái)頂端小球從平臺(tái)頂端O點(diǎn)拋出至落到點(diǎn)拋出至落到斜面底端斜面底端B點(diǎn)所用的時(shí)間；點(diǎn)所用的時(shí)間；(3)若豎直圓軌道光滑，小球運(yùn)動(dòng)到若豎直圓軌道光滑，小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力。時(shí)對(duì)軌道的壓力。圖1【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練】1 圖圖2所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R0.2

4、 m的半圓平滑對(duì)接而成的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑細(xì)管內(nèi)徑)。軌道底端。軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長為與水平地面相切，頂端與一個(gè)長為l0.9 m的水平軌的水平軌道相切道相切B點(diǎn)。一傾角為點(diǎn)。一傾角為37的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水與水平軌道的高度差為平軌道的高度差為h0.45 m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。一一質(zhì)量為質(zhì)量為m0.1 kg的小物體的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))在在A點(diǎn)被彈射入點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌形軌道內(nèi)，沿軌道道ABC運(yùn)動(dòng)，并恰好從運(yùn)動(dòng)，

5、并恰好從D點(diǎn)無碰撞地落到傾斜軌道上。小物體與點(diǎn)無碰撞地落到傾斜軌道上。小物體與BC段間的動(dòng)段間的動(dòng)摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)0.5。(不計(jì)空氣阻力。不計(jì)空氣阻力。g取取10 m/s2。sin 370.6，cos 370.8)圖2(1)小物體從小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間；點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)小物體在小物體在A點(diǎn)獲得的動(dòng)能。點(diǎn)獲得的動(dòng)能。(3)小物體在小物體在A點(diǎn)獲得的動(dòng)能。點(diǎn)獲得的動(dòng)能。突破二應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析傳送帶、滑塊突破二應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析傳送帶、滑塊滑板模型滑板模型1方法技巧方法技巧若若一個(gè)物體或多個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，有的過程只一個(gè)物體或多個(gè)物體參與了多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，

6、有的過程只涉及運(yùn)動(dòng)和力的問題或只要求分析物體的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，則涉及運(yùn)動(dòng)和力的問題或只要求分析物體的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，則要用動(dòng)力學(xué)方法求解；若某過程涉及做功和能量轉(zhuǎn)化問題，要用動(dòng)力學(xué)方法求解；若某過程涉及做功和能量轉(zhuǎn)化問題，則要考慮應(yīng)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律或功能關(guān)系求解。則要考慮應(yīng)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律或功能關(guān)系求解。2解題模板解題模板【典例典例2】 如如圖圖3所示，所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點(diǎn)軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳送帶的左端，在傳送帶的左端，傳送帶長傳送帶長L8 m，勻速運(yùn)動(dòng)的速度，勻速運(yùn)動(dòng)的速度v05 m/s。一質(zhì)量。一質(zhì)量m1 kg的小物塊，的小物塊，輕輕放在傳送帶上輕

7、輕放在傳送帶上xP2 m的的P點(diǎn)。小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后沖上光滑點(diǎn)后沖上光滑斜面且剛好到達(dá)斜面且剛好到達(dá)N點(diǎn)點(diǎn)(小物塊到達(dá)小物塊到達(dá)N點(diǎn)后被收集，不再滑下點(diǎn)后被收集，不再滑下)。若小物塊經(jīng)過。若小物塊經(jīng)過Q處無機(jī)械能損失，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)處無機(jī)械能損失，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，重力加速度，重力加速度g10 m/s2。求：。求：(1)N點(diǎn)的縱坐標(biāo)；點(diǎn)的縱坐標(biāo)；(2)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量；小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量；(3)若將小物塊輕輕放在傳送帶上的某些位置，若將小物塊輕輕放在傳送帶上的某些位置，最終均能沿光滑斜面越過縱坐標(biāo)最終均能

8、沿光滑斜面越過縱坐標(biāo)yM0.5 m的的M點(diǎn)，求這些位置的橫坐標(biāo)范圍。點(diǎn)，求這些位置的橫坐標(biāo)范圍。圖圖3第一步：抓住關(guān)鍵點(diǎn)第一步：抓住關(guān)鍵點(diǎn)挖掘信息挖掘信息力學(xué)綜合題中多過程問題的分析思路力學(xué)綜合題中多過程問題的分析思路(1)對(duì)力學(xué)綜合題中的多過程問題，關(guān)鍵是抓住物理情境中出對(duì)力學(xué)綜合題中的多過程問題，關(guān)鍵是抓住物理情境中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)過程，將物理過程分解成幾個(gè)簡單的子現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)過程，將物理過程分解成幾個(gè)簡單的子過程。過程。(2)找出各階段是由什么物理量聯(lián)系起來的，然后對(duì)于每一個(gè)找出各階段是由什么物理量聯(lián)系起來的，然后對(duì)于每一個(gè)子過程分別進(jìn)行受力分析、過程分析和能量分析，選擇合適子

9、過程分別進(jìn)行受力分析、過程分析和能量分析，選擇合適的規(guī)律列出相應(yīng)的方程求解。的規(guī)律列出相應(yīng)的方程求解?！咀兪接?xùn)練變式訓(xùn)練】2如如圖圖4為某生產(chǎn)流水線工作原理示意圖。足夠長的工作平臺(tái)上有一小孔為某生產(chǎn)流水線工作原理示意圖。足夠長的工作平臺(tái)上有一小孔A，一定長，一定長度的操作板度的操作板(厚度可忽略不計(jì)厚度可忽略不計(jì))靜止于小孔的左側(cè)，某時(shí)刻開始，零件靜止于小孔的左側(cè)，某時(shí)刻開始，零件(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放上操作板的中點(diǎn)，同時(shí)操作板在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下向右做勻加速直線運(yùn)無初速度地放上操作板的中點(diǎn)，同時(shí)操作板在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到A孔的右側(cè)孔的右側(cè)(忽略小孔對(duì)操作板運(yùn)動(dòng)的影響忽略小孔對(duì)操作板運(yùn)動(dòng)的影響)，最終零件運(yùn)動(dòng)到，最終零件運(yùn)動(dòng)到A孔孔時(shí)速度恰好為零，并由時(shí)速度恰好為零，并由A孔下落進(jìn)入下一道工序?？紫侣溥M(jìn)入下一道工序。 已知零件與操作板間的動(dòng)摩擦已知零件與操作板間的動(dòng)摩擦因數(shù)因數(shù)10.05，零件與工作臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)，零件與工作臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.025，不計(jì)操作板與工作臺(tái)間，不計(jì)操作板與工作臺(tái)間的摩擦。重力加速度的摩擦。重力加速度g10 m/s2。求：。