轮能力专题力学规律的综合应用

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1、2006---2007高考复习2007、3第二轮能力专题：力学规律的综合应用专题解说一.三个观念及其概要力学规律的综合应用是指运用三个观念解题：动力学观念：包括牛顿定律和运动规律；动量的观念：包括动量定理Ft=Δp和动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/；能量的观念：包括动能定理W总＝ΔEK和能量守恒定律E初＝E末．功、机械能知识(力对空间的累积)动量知识(力对时间的累积)物体平衡曲线运动、万有引力定律机械振动和机械波力的知识运动学知识基础知识基本理论重要应用牛顿运动定律(力与运动的关系)专题解说1.动力学观念----力

2、的瞬时作用效应力的瞬时作用效应是改变物体的速度，使物体产生加速度。牛顿第二定律F=ma表示了力和加速度之间的关系。若已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式就可以知道物体的运动情况；若已知物体的运动情况，知道了加速度，由牛顿第二定律可以求出未知的力。做匀速圆周运动物体所受的合外力是向心力，向心力跟向心加速度的关系也同样遵从牛顿第二定律。专题解说力的时间积累效应是改变物体的动量。动量定理I=Δp表示了外力的冲量和物体动量变化之间的关系。在确定了研究对象（系统）后，系统内各物体间的相互作用的内力总是成对出现的，且在任意一

3、段时间内的总冲量一定为零，所以系统的内力只能改变系统内某一物体的动量，不改变系统的总动量。动量定理适用于某个物体，也适用于由若干物体组成的系统。在系统所受合外力为零的条件下，该系统的总动量守恒。2.动量的观念----力的时间积累效应。专题解说3.能量的观念----力的空间积累效应。力的空间积累效应是改变物体的动能。动能定理W=ΔEK表示了外力做功和物体动能变化之间的关系。与冲量不同的是：即使合外力对系统不做功，但系统内一对内力在同一时间内的位移可能不相等，因此其做的总功可能不是零，从而改变系统的总动能。因此一般情况下，动能定理只能用于单

4、个的物体而不能用于由若干物体组成的系统。如果对某个系统而言只有重力和弹力做功，那么系统中就只有动能和势能相互转化，其总和保持不变，机械能守恒。专题解说二.规律选择与解题步骤①对单个物体的讨论，宜用两大定理，涉及时间（或研究力的瞬时作用）优先考虑动量定理，涉及位移及功优先考虑动能定理；②对多个物体组成的系统讨论，则优先考虑两大守恒定律；③涉及物理量是瞬时对应关系或加速度的力学问题常用牛顿运动定律，必要时再用运动学公式．动量与能量的两个定律和两个定理，只考查一个物理过程的始末两个状态，对中间过程不予以细究，特别是变力问题，就显示出其优越性。

5、分析综合类问题时，应首先建立清晰的物理图景、抽象出物理模型、选择物理规律、建立方程进行求解。专题解说解题步骤:①正确确定研究对象（特别是对多个物体组成的系统），要明确研究对象是某一隔离体还是整体组成的系统）；②正确分析物体的受力情况和运动情况，画出力的示意图，必要时还应画出运动的位置图．③根据上述情况确定选用什么规律，并列方程求解．④最后分析总结，看结果是否合理，如选用能量守恒定律，则要分清有多少种形式的能在转化；如用动量定理和动量守恒定律，则应注意矢量性，解题时先选取正方向．专题聚焦例1.如图所示，一质量为M、长为L的长方形木板B放在

6、光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M0现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板。（1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度大小和方向.（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离.v0v0BA解：方法1、用牛顿第二定律和运动学公式求解。L1L2L0A刚好没有滑离B板,表示当A滑到B板的最左端时,A、B具有相同的速度,设此速度为v,经过时间为t,A、B间的滑动摩擦力为f.如图所示。专题聚焦v0v

7、0BAL1L2L0对A据牛顿第二定律和运动学公式有：f=maA……①v=－v0+aAt……②对B据牛顿第二定律和运动学公式有：f=MaB……④v=v0－aBt……⑤由图示关系有：L0+(－L2)=L；由①②④④得它们最后的速度为:方向向右。对A，向左运动的最大距离为规定向右方向为正方向,则③……⑥代入⑤⑥得专题聚焦方法2、用动能定理和动量定理求解。A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，经过时间为t，A和B的初速度的大小为v0，则据动量定理可得：对A：ft=mv+mv0①对B：－ft=Mv－M

8、v0②解得：方向向右如图所示，设A与B之间的滑动摩擦力为f，则由动能定理可得：由几何关系L0+L2=L⑥由①②③④⑤⑥联立求得对于B：－fL0=③对于A：－fL1=－④f（L1－L2）=⑤v0v0BAL1L