高考物理第一輪復(fù)習(xí)第五章-專題強化六課件

1、專題強化六綜合應(yīng)用力學(xué) 兩大觀點解決 三類問題大一輪復(fù)習(xí)講義專題強化六綜合應(yīng)用力學(xué) 兩大觀點解決大一輪1.本專題是力學(xué)兩大觀點在多運動過程問題、傳送帶問題和滑塊木板問題三 類問題中的綜合應(yīng)用，高考常以計算題壓軸題的形式命題.2.學(xué)好本專題，可以極大地培養(yǎng)同學(xué)們的審題能力、推理能力和規(guī)范表達能力， 針對性的專題強化，可以提升同學(xué)們解決壓軸題的信心.3.用到的知識有：動力學(xué)方法觀點(牛頓運動定律、運動學(xué)基本規(guī)律)，能量觀 點(動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律).專題解讀1.本專題是力學(xué)兩大觀點在多運動過程問題、傳送帶問題和滑塊多運動過程問題1.分析思路(1)受力與運動分析：根據(jù)物體的運動過程

2、分析物體的受力情況，以及不同運動過程中力的變化情況；(2)做功分析：根據(jù)各種力做功的不同特點，分析各種力在不同的運動過程中的做功情況；(3)功能關(guān)系分析：運用動能定理、機械能守恒定律或能量守恒定律進行分析，選擇合適的規(guī)律求解.能力考點師生共研命題點一多運動過程問題1.分析思路能力考點師生共研命題點一2.方法技巧(1)“合”整體上把握全過程，構(gòu)建大致的運動圖景；(2)“分”將全過程進行分解，分析每個子過程對應(yīng)的基本規(guī)律；(3)“合”找出各子過程之間的聯(lián)系，以銜接點為突破口，尋求解題最優(yōu)方案.2.方法技巧例1(2019廣西梧州市聯(lián)考)如圖1所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與水平地面相切于B點，

3、且固定于豎直平面內(nèi).在水平地面上距B點x5 m處的A點放一質(zhì)量m3 kg的小物塊，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5.小物塊在與水平地面夾角37、斜向上的拉力F的作用下由靜止向B點運動，運動到B點時撤去F，小物塊沿圓軌道上滑，且恰能到圓軌道最高點C.圓弧的圓心為O，P為圓弧上的一點，且OP與水平方向的夾角也為.(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：圖1例1(2019廣西梧州市聯(lián)考)如圖1所示，半徑R0.4(1)小物塊在B點的最小速度vB的大小；解析小物塊恰能到圓軌道最高點C時，物塊與軌道間無彈力.設(shè)在最高點物塊速度為vC，物塊從B運動到C，由動能定理有：(1)小

4、物塊在B點的最小速度vB的大?。唤馕鲂∥飰K恰能到圓(2)在(1)情況下小物塊在P點時對軌道的壓力大?。淮鸢?6 N解析物塊從P到C由動能定理有：解得FN36 N根據(jù)牛頓第三定律可知，小物塊在P點對軌道的壓力大小為FNFN36 N(2)在(1)情況下小物塊在P點時對軌道的壓力大小；答案3(3)為使小物塊能沿水平面運動并通過圓軌道C點，則拉力F的大小范圍.解析當(dāng)小物塊剛好能通過C點時，拉力F有最小值，對物塊從A到B過程分析：當(dāng)物塊在AB段即將離開地面時，拉力F有最大值，則Fmaxsin mg解得Fmax50 N(3)為使小物塊能沿水平面運動并通過圓軌道C點，則拉力F的大變式1(2019湖南婁底市下

5、學(xué)期第二次模擬)某人設(shè)計了如圖2所示的滑板個性滑道.斜面AB與半徑R3 m的光滑圓弧軌道BC相切于B，圓弧對應(yīng)的圓心角37且過C點的切線水平，C點連接傾角30的斜面CD.一滑板愛好者連同滑板等裝備(整體視為質(zhì)點)總質(zhì)量m60 kg.某次試滑，他從斜面上某點P由靜止開始下滑，發(fā)現(xiàn)在斜面CD上的落點Q恰好離C點最遠.若他在斜面AB上滑動過程中所受摩擦力Ff與位移大小x的關(guān)系滿足Ff90 x(均采用國際制單位)，忽略空氣阻力，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：圖2變式1(2019湖南婁底市下學(xué)期第二次模擬)某人設(shè)計了如(1)P、B兩點間的距離；答案4 m(1)P、B兩點

6、間的距離；答案4 m解析設(shè)愛好者滑到C點的速度為vC，平拋過程中水平、豎直方向的位移分別為x1、y1解析設(shè)愛好者滑到C點的速度為vC，平拋過程中水平、豎直方向由式可知vC越大則lCQ越大，由人和裝備在BC間運動時機械能守恒可知，要使vC越大就要求vB越大.設(shè)人和裝備在P、B間運動時加速度為a，由牛頓第二定律有mgsin 90 xma 由式可知：人和裝備做加速度減小的加速直線運動，當(dāng)加速度為零時速度vB最大.由式可知vC越大則lCQ越大，由人和裝備在BC間運動時機械(2)滑板在C點對軌道的壓力大小.答案1 320 NB、C間運動時，機械能守恒，有：由解得FN1 320 N由牛頓第三定律可知滑板在

7、C點對軌道的壓力大小FNFN1 320 N.解析設(shè)P、B間摩擦力對人做功為Wf，由動能定理有：(2)滑板在C點對軌道的壓力大小.答案1 320 NB、C1.設(shè)問的角度(1)動力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運動過程，做好受力分析，然后利用運動學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系.(2)能量角度：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解.傳送帶模型問題題型二能力考點師生共研1.設(shè)問的角度傳送帶模型問題題型二能力考點師生共研2.功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：W

8、EkEpQ.(2)對W和Q的理解：傳送帶克服摩擦力做的功：WFfx傳；產(chǎn)生的內(nèi)能：QFfx相對.2.功能關(guān)系分析模型1水平傳送帶問題圖3例2(2019福建福州市期末質(zhì)量檢測)如圖3所示，水平傳送帶勻速運行速度為v2 m/s，傳送帶兩端A、B間距離為x010 m，當(dāng)質(zhì)量為m5 kg的行李箱無初速度地放上傳送帶A端后，傳送到B端，傳送帶與行李箱間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)行李箱開始運動時的加速度大小a；答案2 m/s2模型1水平傳送帶問題圖3例2(2019福建福州市期末質(zhì)(2)行李箱從A端傳送到B端所用時間t；答案5.5 s則行李箱從A傳送到B所用時間：tt1t2

9、1 s4.5 s5.5 s(2)行李箱從A端傳送到B端所用時間t；答案5.5 s則行(3)整個過程行李箱對傳送帶的摩擦力做功W.答案20 J解析t1時間內(nèi)傳送帶的位移：x2vt121 m2 m根據(jù)牛頓第三定律，傳送帶受到行李箱的摩擦力FfFf行李箱對傳送帶的摩擦力做功：WFfx2mgx20.25102 J20 J(3)整個過程行李箱對傳送帶的摩擦力做功W.答案20 J例3(2019黑龍江齊齊哈爾市期末)如圖4所示，固定的粗糙弧形軌道下端B點水平，上端A與B點的高度差為h10.3 m，傾斜傳送帶與水平方向的夾角為37，傳送帶的上端C點與B點的高度差為h20.112 5 m(傳送帶傳動輪的大小可忽

10、略不計).一質(zhì)量為m1 kg的滑塊(可看作質(zhì)點)從軌道的A點由靜止滑下，然后從B點拋出，恰好以平行于傳送帶的速度從C點落到傳送帶上，傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，速度大小為v0.5 m/s，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.8，且傳送帶足夠長，滑塊運動過程中空氣阻力忽略不計，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，試求：圖4模型2傾斜傳送帶問題例3(2019黑龍江齊齊哈爾市期末)如圖4所示，固定的粗由vyvCsin 37，解得vC2.5 m/s(1)滑塊運動至C點時的速度vC大小；答案2.5 m/s(2)滑塊由A到B運動過程中克服摩擦力做的功Wf；答案1 J解析C點的水平分速度與B點的速度

11、相等，則vBvxvCcos 372 m/s解得Wf1 J由vyvCsin 37，解得vC2.5 m/s(1)滑(3)滑塊在傳送帶上運動時與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.答案32 J解析滑塊在傳送帶上運動時，根據(jù)牛頓第二定律有mgcos 37mgsin 37ma解得a0.4 m/s2由于mgsin 37mgcos 37，此后滑塊將做勻速運動.故滑塊在傳送帶上運動時與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量：Qmgcos 37x32 J.(3)滑塊在傳送帶上運動時與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.答案31.模型分類滑塊木板模型根據(jù)情況可以分成水平面上的滑塊木板模型和斜面上的滑塊木板模型.2.位移關(guān)系滑塊從木板的一端運動到另一端的過

12、程中，若滑塊和木板沿同一方向運動，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之差等于木板的長度；若滑塊和木板沿相反方向運動，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之和等于木板的長度3.解題關(guān)鍵找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口，求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個過程的紐帶，每一個過程的末速度是下一個過程的初速度.能力考點師生共研滑塊木板模型問題題型三1.模型分類能力考點師生共研滑塊木板模型問題題型三例4(2020四川德陽市質(zhì)檢)如圖5所示，傾角30的足夠長光滑斜面底端A固定有擋板P，斜面上B 點與A點的高度差為h.將質(zhì)量為m、長度為L的木板置于斜面底端，質(zhì)量也為m的小物塊靜止在木板上某處，整個系統(tǒng)處于靜

13、止?fàn)顟B(tài).已知木板與物塊間的動摩擦因數(shù) ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.圖5(1)若給木板和物塊一沿斜面向上的初速度v0，木板上端恰能到達B點，求v0大小；例4(2020四川德陽市質(zhì)檢)如圖5所示，傾角30(2)若對木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物塊相對木板剛好靜止，求拉力F0的大?。唤馕鰧δ景迮c物塊整體由牛頓第二定律有F02mgsin 2ma0對物塊由牛頓第二定律有mgcos mgsin ma0(2)若對木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物塊相對木板剛好靜(3)若對木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段時間后撤去拉力，木板下端恰好能到達B點，物塊始終未脫離木板，求拉力F做的

14、功W.(3)若對木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段時間后解析設(shè)拉力F的作用時間為t1，再經(jīng)時間t2物塊與木板達到共速，再經(jīng)時間t3木板下端到達B點，速度恰好減為零.對木板有Fmgsin mgcos ma1mgsin mgcos ma3對物塊有mgcos mgsin ma2對木板與物塊整體有2mgsin 2ma4另有：a1t1a3t2a2(t1t2)a2(t1t2)a4t3解析設(shè)拉力F的作用時間為t1，再經(jīng)時間t2物塊與木板達到共變式2(2019天津市南開區(qū)二模)如圖6，質(zhì)量M8 kg的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F8 N.當(dāng)小車向右運動速度達到v03 m/s時，在小

15、車的右端輕放一質(zhì)量m2 kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)0.2，假定小車足夠長，g10 m/s2.求：(1)小物塊從放在車上開始經(jīng)過多長時間與小車具有相同的速度及此時的速度大??；圖6答案2 s4 m/s變式2(2019天津市南開區(qū)二模)如圖6，質(zhì)量M8 k解析根據(jù)牛頓第二定律得：對物塊：mgma1，解得：a12 m/s2對小車：FmgMa2，解得：a20.5 m/s2設(shè)經(jīng)過t1時間物塊與小車的速度相等，則有：a1t1v0a2t1，代入數(shù)據(jù)解得：t12 s，共同的速度大小為：va1t14 m/s；解析根據(jù)牛頓第二定律得：對物塊：mgma1，(2)從小物塊放在車上開始經(jīng)過t03.0 s摩擦力

16、對小物塊所做的功.答案23.04 Jt1時刻物塊速度：v1v4 m/s，t1后M、m有相同的加速度，對M、m 整體有：F(Mm)a3，解得：a30.8 m/s2，物塊受到的摩擦力為：Ffma31.6 N，此過程運動t2t0t11 s的位移為：所以摩擦力做的功為：Wmgx1Ff x223.04 J.(2)從小物塊放在車上開始經(jīng)過t03.0 s摩擦力對小物塊1.(2019甘肅蘭州市第一次診斷)如圖1所示，傾角為的傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，把一物體由靜止放置到傳送帶的底端，則物體從底端運動到頂端的過程中，下列說法正確的是A.物體始終受到沿傳送帶向上的摩擦力B.物體運動至頂端時一定相對傳送帶靜止C.傳送帶

17、對物體所做的功大于物體機械能的增量D.物體加速運動過程中傳送帶通過的距離是物體通過距離的2倍1234圖1課時精練限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度1.(2019甘肅蘭州市第一次診斷)如圖1所示，傾角為的解析當(dāng)物體剛放上傳送帶時，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上的滑動摩擦力，在這些力的作用下，物體沿傳送帶加速向上運動；當(dāng)物體的速度等于傳送帶的速度時，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上的靜摩擦力，沿傳送帶向上勻速運動，故A項正確.若傳送帶長度較短，物體沿傳送帶運動只有加速過程，且加速到最后的速度v仍小于傳送帶的速度v0，物體運動到頂端時仍相對傳送帶向下運動，這種情況下，物體通過的距離x物 t，傳送帶通過的距離

18、x傳v0t，物體加速運動過程中傳送帶通過的距離大于物體通過距離的2倍，故B、D項錯誤.物體受重力、支持力和傳送帶對物體的摩擦力，物體運動過程中，除重力外只有傳送帶對物體的摩擦力做功，則傳送帶對物體所做的功等于物體機械能的增量，故C項錯誤.1234解析當(dāng)物體剛放上傳送帶時，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上2.(多選)(2019云南省第二次統(tǒng)一檢測)如圖2所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道上的三個點，B點和圓心O等高，M點與O點在同一豎直線上，N點和圓心O的連線與豎直方向的夾角為45.現(xiàn)從B點的正上方某處A點由靜止釋放一個質(zhì)量為m的小球，經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點等高的C點，已知圓軌道半

19、徑為R，重力加速度為g，不計空氣阻力，則以下結(jié)論正確的是1234圖22.(多選)(2019云南省第二次統(tǒng)一檢測)如圖2所示，B123412343.如圖3所示，AB和CDO都是處于同一豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置.AB是半徑為R1 m的 圓周軌道，CDO是半徑為r0.5 m的半圓軌道，最高點O處固定一個豎直彈性擋板(可以把小球彈回不損失能量，圖中沒有畫出)D為CDO軌道的中點.BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接.已知BC段水平軌道長L2 m，與小球之間的動摩擦因數(shù)0.2.現(xiàn)讓一個質(zhì)量為m1 kg的小球P從A點的正上方距水平線OA高H處自由落下：(取g10 m/s2，不計空

20、氣阻力)1234圖3(1)當(dāng)H2 m時，求此時小球第一次到達D點對軌道的壓力大?。淮鸢?4 N3.如圖3所示，AB和CDO都是處于同一豎直平面內(nèi)的光滑圓弧1234聯(lián)立解得：FN84 N，由牛頓第三定律得，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋篎NFN84 N；1234聯(lián)立解得：FN84 N，由牛頓第三定律得，小球?qū)?234(2)為使小球僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會脫離CDO軌道，求H的取值范圍.答案0.65 mH0.7 m1234(2)為使小球僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會脫離C解析為使小球僅與擋板碰撞一次，且小球不會脫離CDO軌道，H最小時必須滿足能上升到O點，代入數(shù)據(jù)解得：Hmin0.65 m僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會脫離CDO軌道，H最大時，與擋板碰后再返回最高能上升到D點，則mg(Hmaxr)3mgL0代入數(shù)據(jù)解得：Hmax0.7 m故有：0.65 mH0.7 m.1234解析為使小球僅與擋板碰撞一次，且小球不會脫離CDO軌道，H4.如圖4甲所示，半徑R0.45 m的光滑 圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點，B點右側(cè)的光滑水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M1