高考物理大一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 专题强化六 动力学和能量观点的综合应用课件

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1、第五章机械能专题强化六动力学和能量观点的综合应用1.本专题是力学两大观点在直线运动、曲线运动多物体多过程的综合应用，高考常以计算题压轴题的形式命题.2.学好本专题，可以极大的培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力，针对性的专题强化，可以提升同学们解决压轴题的信心.3.用到的知识有：动力学方法观点(牛顿运动定律、运动学基本规律)，能量观点(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律).专题解读内容索引命题点一多运动组合问题命题点二传送带模型问题命题点三滑块—木板模型问题课时作业1命题点一多运动组合问题1.多运动组合问题主要是

2、指直线运动、平抛运动和竖直面内圆周运动的组合问题.2.解题策略(1)动力学方法观点：牛顿运动定律、运动学基本规律.(2)能量观点：动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律.3.解题关键(1)抓住物理情景中出现的运动状态和运动过程，将物理过程分解成几个简单的子过程.(2)两个相邻过程连接点的速度是联系两过程的纽带，也是解题的关键.很多情况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口.【例1】如图所示，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R

3、的光滑圆弧轨道相切于C点，AC＝7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内.质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝4R.已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝，重力加速度大小为g.(取sin37°＝)(1)求P第一次运动到B点时速度的大小；(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能；(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放.已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点.G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质

4、量.①直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切；②水平飞出后，恰好通过G点.答案答案答案题眼解析(1)由题意可知：lBC＝7R－2R＝5R①设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得(2)设BE＝x，P到达E点时速度为零，此时弹簧的弹性势能为Ep，由B→E过程，根据动能定理得E、F之间的距离l1为l1＝4R－2R＋x⑤P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Ep－mgl1sinθ－μmgl1cosθ＝0⑥联立③④⑤⑥式得x＝R⑦(3)设改变后P的质量为m1，D点与G点的水平距离为x1、竖直距离为y1，由几何关系(如

5、图所示)得θ＝37°.设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t.由平抛运动公式得：设P在C点速度的大小为vC，在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有1.“合”——初步了解全过程，构建大致的运动图景.2.“分”——将全过程进行分解，分析每个过程的规律.3.“合”——找到子过程的联系，寻找解题方法.方法感悟多过程问题的解题技巧1.同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距

6、底板高为H.N板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处.不考虑空气阻力，重力加速度为g.求：题组阶梯突破(1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；答案解析(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；答案解析(3)摩擦力对小球做的功.答案解析2.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R＝1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径

7、，P点到桌面的竖直距离是h＝2.4m.用质量为m＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点后释放，物块经过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为x＝6t－2t2，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道.(不计空气阻力，g取10m/s2)(1)求物块过B点时的瞬时速度大小vB及物块与桌面间的动摩擦因数μ；物块过B点后遵从x＝6t－2t2，所以知：vB＝6m/s，a＝－4m/s2.由牛顿第二定律：－μmg＝ma，解得μ＝0.4.答案解析6m/s0.4(2)若轨道MNP光滑，求物块经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；16.8N，方

8、向竖直向下答案解析物块竖直方向的分运动为自由落体运动P点速度在水平方向的分量vx＝vytan30°＝4m/s解得离开D点的速度为vD＝4m/s由机械能守恒定律，有解得vN2＝74m2/s2根据牛顿第三定律，FN＝FN′＝16.8N，方向竖直向下(3)若物块刚好能到达轨道最高点M，求物块从B