2018版高考物理（全国用）大一轮复习讲义（文档）第五章机械能第五章专题强化六

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1、专题强化六动力学和能量观点的综合应用【专题解读】1•本专题是力学两人观点在直线运动、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）.抓住题眼重审题总结解题技巧方法研透命题点命题点一多运动组合问题1.多运动组合问题主要是指直线运动、平抛运动和竖直面内圆周运动的

2、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）抓住物理情景屮出现的运动状态和运动过程，将物理过程分解成儿个简单的子过程.（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11（2016-全国I卷・25）如图1,一轻弹簧原长为2/?,其一端固定在倾角为37。的固定直轨道/C的底端昇处，另一端位于直轨道上3处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径

3、为詁的光滑圆弧轨道相切于C点，AChR,A.B、C、Q均在同一竖直平面内.质量为加的小物块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,134F=4R.己知P与直轨道间的动摩擦因数〃=才，重力加速度大小为g.（取sin37。=§,cos37°D(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)改变物块戶的质量，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Q处7水平飞出后，恰好通过G点.G点在C点左下方，与C点水平相距新、竖直相距凡

4、求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量.◎题眼①直轨道与一半径为訥的光滑圆弧轨道相切；②水平飞岀后，恰好通过G点.答案⑴2^麻(2)y/ngA莎如解析⑴由题意可知：Ibc=HR—2R=5R①设P到达3点时的速度为由动能定理得〃7g/〃csin8—卩mggc^os②式中0=37。，联立①②式并由题给条件得v8=2y[gR③(2)设3E=x,尸到达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mgxsin&—“加gxcos0—Ep=0—*〃ej④E、F之间的距离厶为l}=4R-2R+x

5、⑤P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—加ghsin0—“加ghcos0=0⑥联立③④⑤⑥式得x=R⑦12Ep=-TfngR⑧(3)设改变后P的质量为加],D点与G点的水平距离为X】、竖直距离为刃，由几何关系(如图所示)得0=37。.DrR7-2由几何关系得：75xpR—&/?sine=3R必=/?+叡+叡cos0=

6、r设尸在。点的速度为vDf由。点运动到G点的时间为t.由平抛运动公式得：_Pl=*g/2⑪X=VDt⑫联立⑨⑩⑪©得设卩在C点速度的大小为％、在卩由C运动到D的过程中

7、机械能守恒，有jnVc=2mivn+m]g(*R+讣cos0)⑭P由E点运动到C点的过程中，由动能定理得1rEp—mg(x+5/?)sin0—^tnig(x+5/?)cos0=^nVc⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮得“=如2厂I方法感悟I1多过程问题的解题技巧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.O题组阶梯突破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2所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定

8、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，0为最低点，0点处的切线水平，距底板髙为RN板上固定有三个圆环.将质量为加的小球从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水平距离为厶处.不考虑空气阻力，重力加速度为g.求：图2(1)距Q水平距离为彳的圆环中心到底板的高度；(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；(3)摩擦力对小球做的功.答案⑵厶磊加以1+侖)，方向竖直向下⑶吨(缶一尺)1T3解析(1)由H=^gt2和厶="0/可得距Q水平距

9、离为㊁的圆环中心到底板的高度为才(2)由(1)可得速度的大小％?=厶爲，在0点由牛顿第二定律有凡一〃7g=加¥~，对轨道压力的大小Fn‘=Fn=+壬示),方向竖直向下.172(3)由动能定理有加g/?+硏=尹《『一0,故摩擦力对小球做的功Wf=mg扁一R)・1.如图3所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在力点，自然状态时其右端位于3点.水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP,其形状为半径R=l.Om