突破36用三種觀點解決力學問題-2019高三物理一輪微專題系列之熱點專題突破原卷版

1、突破36用三種觀點解決力學問題、三種思路的比較思路特點分析適用情況力的觀點：牛頓運動定律結合運動學公式分析物體的受力，確定加速度，建立加速度和運動量間的關系涉及力、加速度、位移、速度、時間恒力作用卜的運動能量觀點：動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律分析物體的受力、位移和速度，確定 功與能的關系.系統(tǒng)內(nèi)力做功會影響系 統(tǒng)能量涉及力、位移、速度恒力作用卜的運動、變力作用卜的曲線運動、往復運動、瞬時作用動量觀點：動量定理和動量守恒定律分析物體的受力(或系統(tǒng)所受外力 卜速度，建立力、時間與動量間的關系(或 動量守恒定律),系統(tǒng)內(nèi)力不影響系統(tǒng) 動量涉及力、時間、動量(速度)恒力作用卜的運動、瞬時作用

2、、往復運動二、三種思路的選擇解決力學問題的三種觀點所涉及的主要內(nèi)容是三個運動定律”一牛頓三大定律， 兩個定理”動能定理和動量定理，豈個守恒定律”一能量守恒定律、機械能守恒定律和動量守恒定律.一般來講，大多數(shù)力學問題用上述三種觀點中的任何一種都是可以解決的，但是在選擇解決力學問題 的觀點時，選擇順序應該首先是能量觀點，其次是動量觀點，最后才是動力學觀點.并不是所有的力學問題只用上述觀點中的任何一種就能解決的，有些問題還需要綜合應用上述兩種甚 至三種觀點才能解決，所以，要從問題中所涉及的物理量、研究對象和研究過程的特點等幾個方面進行分 析進而做出正確而恰當?shù)倪x擇.從研究對象上看(i)若多個物體的運

3、動狀態(tài)不同，則一般不宜對多個物體整體應用牛頓運動定律；(2)若研究對象為單個物體，則不能用動量觀點中的動量守恒定律；(3)若研究對象為一物體系統(tǒng)，且系統(tǒng)內(nèi)的物體與物體間有相互作用，一般用守恒定律”去解決問題，但必須注意研究對象是否滿足定律的守恒條件.從研究過程上看(1)凡涉及瞬間狀態(tài)的分析和運動性質的分析，則必須要用動力學觀點；(2)凡涉及復雜的直線或曲線運動問題，一般要用能量觀點或動量觀點；(3)凡涉及短暫的相互作用問題優(yōu)先考慮用動量定理；(4)凡涉及碰撞、爆炸、反沖等問題，一般應用動量守恒定律.從所涉及的物理量看(1)如果涉及加速度的問題，則一般要用牛頓運動定律；(2)如果涉及運動時間或作

4、用時間的問題，一般優(yōu)先考慮用動量定理，其次考慮用牛頓運動定律；(3)如果涉及運動的位移或路程的問題，一般優(yōu)先考慮用功能關系，其次再考慮用牛頓運動定律；(4)如果涉及初末速度的問題，一般優(yōu)先考慮用功能關系，其次考慮用動量觀點，最后再考慮用牛頓運 動定律.當然任何問題都有多樣性，上述所說的解決問題的途徑的選擇原則只是指一般情況下的選擇原則，并 不是一成不變的.總之，在解決問題時要根據(jù)問題的特點靈活而恰當?shù)剡x擇和應用.【典例1】 如圖所示，一條帶有圓軌道的長軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側的直軌道相切，半徑R = 0.5 m。物塊A以V0 = 6 m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點 Q,再沿

5、圓軌道滑出后，與直 軌道上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運動，P點左側軌道光滑，右側軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長度都為 L = 0.1 m。物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為科=0.1, A、B的質量均為m =1kg(重力加速度g取10 m/s2； A、B視為質點，碰撞時間極短 )。(1)求A滑過Q點時的速度大小 v和受到的彈力大小 F;(2)碰后AB最終停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；(3)求碰后AB滑至第n個(nvk)光滑段上的速度 Vn與n的關系式。【典例2】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L = 4.0 m,傳送帶以

6、恒定速率 v= 3.0 m/s沿順時針方向勻速傳送.三個質量均為 m= 1.0 kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止狀態(tài).滑塊A以初速度v0=2.0 m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B發(fā)生彈性碰撞后黏合在一起，碰撞時間極短， 可認為A與B碰撞過程中滑塊 C的速度仍為零.因碰撞使連接B、C的細繩受到擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度 vc=2.0 m/s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上 的P點.已知滑塊 C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)產(chǎn)0.2,重力加速度g取10 m/s2.%m -nAn 一r11

7、1(1)求滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度大小;(2)求滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；(3)若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少？【跟蹤短訓】. 一質量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5 m的位置B處是一面墻，如圖所示,6 m/s物塊以Vo = 9 m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以的速度反向運動直至靜止，g取10 m/s2。求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)工(2)若碰撞時間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；求物塊在反向運動過程中克服

8、摩擦力所做的功W。.如圖，質量分別為 mA、mB的兩個彈性小球 A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度 h=0.8 m, A 球在B球的正上方.先將 B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將A球釋放.當A球下落t=0.3 s時，剛好與B球在地面上方的 P點處相碰.碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰好為零.已知 mB = 3mA,重力加速度大小g=10 m/s2,忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失.求：。.8 m(1)B球第一次到達地面時的速度大?。?2)P點距離地面的高度.如圖，質量為 M的小車靜止在光滑的水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點。

9、一質量為 m的滑塊在小車上從 A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為 go1)若固定小車，求滑塊運動過程中對小車的最大壓力。2)若不固定小車，滑塊仍從 A點由靜止下滑，然后滑入 BC軌道，最后從C點滑出小車。已知滑塊質量m = M1，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為11,求： 滑塊運動過程中，小車的最大速度Vm；滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小So 1 一4.如圖所示為某工地一傳輸工件的裝置，AB為一段足夠大且固定的 4圓弧軌道，圓弧半徑 R= 5.6 m,BC為一段足夠長的水平軌道，CD為一段固定的1圓弧軌道，圓弧半徑r=1 m,三段軌道均光滑.一長為 L4=2 m、質量為M = 1 kg的平板小車最初停在 BC軌道的最左端，小車上表面剛好與 AB軌道相切，且與 CD 軌道最低點處于同一水平面. 一可視為質點、質量為m= 2 kg的工件從距AB軌道最低點的高度為 h處沿軌 道自由滑下，滑上小車后帶動小車向右運動，小車與CD軌道左端碰撞(碰