高考物理廣東專用一輪復習課件第5章能力課時7應(yīng)用動力學觀點和能量觀點突破多過程綜合問題

1、能力課時7應(yīng)用動力學觀點和能量觀點突破 多過程綜合問題,突破一應(yīng)用動力學和能量觀點分析直線、平拋和圓周 運動組合問題,這類模型一般各階段的運動過程具有獨立性，只要對不同過程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可，兩個相鄰的過程連接點的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶。很多情況下平拋運動末速度的方向是解決問題的重要突破口。,【例1】滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來。如圖1所示是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點，圓心角為60，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙且長8 m。一運動員從軌道上的A點以3 m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入

2、圓弧形軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回。已知運動員和滑板的總質(zhì)量為60 kg，B、E兩點與水平面CD的豎直高度分別為h和H，且h2 m，H2.8 m，g取10 m/s2。求：,圖1 (1)運動員從A運動到達B點時的速度大小vB； (2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)； (3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時的速度的大?。蝗绮荒?，則最后停在何處？,答案(1)6 m/s(2)0.125(3)不能最后停在D點左側(cè)6.4 m處(或C點右側(cè)1.6 m處),方法提煉 力學綜合題中多過程問題的分析思路 (1)對力學綜合題中的多過程問題，關(guān)鍵是抓

3、住物理情境中出現(xiàn)的運動狀態(tài)與運動過程，將物理過程分解成幾個簡單的子過程。 (2)找出各階段是由什么物理量聯(lián)系起來的，然后對于每一個子過程分別進行受力分析、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。,圖2,突破二應(yīng)用動力學和能量觀點分析傳送帶、滑塊 木板模型,1.方法技巧 傳送帶、滑塊木板的問題是和實際聯(lián)系較緊密且較難的物理模型，是高中階段必須掌握的重要內(nèi)容。解決此類問題的關(guān)鍵是對物體進行動態(tài)分析和終態(tài)推斷，靈活巧妙地從能量的觀點和力的觀點來揭示其本質(zhì)、特征，列方程聯(lián)立求解。 2.解題模板,【例2】如圖3所示，質(zhì)量為M8 kg的長木板放在光滑水平面上，在木板左端施加F12 N的水平推

4、力，當木板向右運動的速度達到v01.5 m/s時，在其右端輕輕放上一個大小不計、質(zhì)量為m2 kg的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，木板足夠長，取g10 m/s2。求：,圖3 (1)當二者達到相同速度時，木板對鐵塊以及鐵塊對木板所做的功； (2)當二者達到相同速度時，木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量。,木板對鐵塊及鐵塊對木板所做的功分別為多少？ W1mgs19_J，W2mgs213.5_J 木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量為多少？ Qmg(s2s1)4.5_J,答案(1)9 J13.5 J(2)4.5 J,【拓展延伸】 在【例2】中，若木板與水平面間的動摩擦因數(shù)0.1，當鐵塊與木板達相同速

5、度時，木板、鐵塊以及水平面組成的系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量是多少？,圖4,對滑塊和木板分別運用動能定理，或者對系統(tǒng)運用能量守恒定律。如圖4所示，要注意區(qū)分三個位移： 求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移s滑； 求摩擦力對木板做功時用木板對地的位移s板； 求摩擦生熱時用相對滑動的位移s相。,【變式訓練】 2.滑塊木板模型(多選)(2016江西九江一模)將一長木板靜止放在光滑的水平面上，如圖5甲所示，一個小鉛塊(可視為質(zhì)點)以水平初速度v0由木板左端向右滑動，到達右端時恰能與木板保持相對靜止。現(xiàn)將木板分成A和B兩段，使B的長度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木板A的

6、左端開始向右滑動，如圖乙所示。若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說法正確的是(),圖5,A.小鉛塊將從木板B的右端飛離木板 B.小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對靜止 C.甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等 D.圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量 解析在第一次小鉛塊運動過程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個木板加速，運動到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的對應(yīng)過程，故第二次小鉛塊與B木板將更早達到速度相等，所以小鉛塊還沒有運動到B的右端，兩者速度就已經(jīng)相同，選項A錯誤，B正確；根據(jù)摩擦力

7、乘相對路程等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對路程大小大于第二次的相對路程大小，則圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量，選項C錯誤，D正確。 答案BD,圖6 (1)物體從A運動到B共需多少時間？ (2)電動機因傳送該物體多消耗的電能。,答案(1)2.4 s(2)28 J,1.如圖7所示，半徑R0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角30，下端點C為軌道的最低點且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上。質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v02 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，經(jīng)過C

8、點后沿水平面向右運動至D點時，彈簧被壓縮至最短，C、D兩點間的水平距離L1.2 m，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.5，g取10 m/s2。求：,圖7 (1)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點時速度vB的大?。?(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大??； (3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm。,答案(1)4 m/s(2)8 N(3)0.8 J,2.如圖8所示，一質(zhì)量為m1 kg的可視為質(zhì)點的滑塊，放在光滑的水平平臺上，平臺的左端與水平傳送帶相接，傳送帶以v2 m/s的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動(傳送帶不打滑)?，F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧，輕彈簧的原長小于平臺的長度，滑塊靜止時彈簧的彈性勢能為Ep4.5 J，若突然釋放滑塊，滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.2，傳送帶足夠長，取g10 m/s2。求：,圖8 (1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時間； (2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量。,答案(1)3.125