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《新课标物理一轮复习教学案:第五章第5讲微专题——应用动力学观点和能量观点解决力学综》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、核心考点•分类突破——析考点讲透练足考点一动力学观点的应用若一个物体参与了多个运动过程,而运动过程只涉及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学物理量而不涉及能量问题,则常常用牛顿运动定律和运动学规律求解。[典题1](2016-滨州模拟)如图所示,质量M=0.4kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上,在A点有质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)以vo=4.Omis速度水平抛出,恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上运动,当小物体落在薄板上时,薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动,运动到薄板的最下端C时,与薄板速度恰好相等,已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5,sin
2、37°=0.6,cos37°=0.8,g=10zw/?,求:(1)A点与B点的水平距离;(2)薄板BC的长度。[解析](1)小物体从A到B做平抛运动,下落时间为",水平位移为x,则:gti=v()rtzw37°①x=v()ti②联立①②得x=1.2m(2)小物体落到B点的速度为v,则v=p£+(gtj$③小物体在薄板上运动,则:37°—
3、imgcos37°=mai④薄板在光滑斜面上运动,则:Mg5/7?37°+ymgcos37°=Ma2⑤小物体从落到薄板到两者速度相等用时t2,则:v+a】t2=a2t2⑥小物体的位移Xi=vt2+^a
4、t2⑦薄板的位移x2=^a2t2⑧薄板的长度1=X
5、]—X2⑨联立③〜⑨式得1=2.5/77[答案](1)1.2m(2)2.5m[针对训练]如图甲所示,一个物体放在足够大的水平地面上,若用水平变力拉动,其加速度随力变化的图象如图乙所示。现从静止开始计时,改用图丙中周期性变化的水平力F作用(g取10”?//)。求:(1)物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数;(2)求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小。解析:(1)由牛顿第二定律得F—
6、img=ma变形得a=^F-Rg对比图乙中图线的函数公式得m=4kg,
7、i=0.1F]—Limg12—4「」(2)0〜2s:ai=—=__m/s物块经过C点吋的速度vc;若木板足够长,物块在木板上相对滑动
8、过程中产生的热量Q。=2nils'2s〜4s:a尸口也-2加mX2=aih・t2+
9、a2t2=4m综上可知,一个周期内的位移为x=X
10、+x2=8m答案:(1)4馆0」(2)8m考点二能量观点的应用一个物体参与了多个运动过程,若该过程涉及能量转化问题,并且有功能关系的特点,则往往用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律求解。[典题2](2016-铜陵模拟)如图所示,半径R=1.0加的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角0=37。,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=lkg,上表面与C点等高。质量为m
11、=lkg的物块(可视为质点)从空中A点以=1.2加/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。己知物块与木板间的动摩擦因数卩=0.2,取g=10miso求:[解析](1)设物块在B点的速度为VB,在C点的速度为vc,从A到B物块做平抛运动,有VbS加0=v0从B到C,根据动能定理有1219mgR(1+sin9)=^tivc—ynvB解得vc=6mis(2)物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动。设相对滑动时物块加速度为a】,木板加速度为a?,经过时间t达到共同速度为v,则
12、Jmg=maiHmg=Ma2v=vc—a)tv=a2t根据能量守恒定律有y(m+
13、M)v2+Q=^mvc联立解得Q=9J[答案](1)6mis(2)9J[针对训练]1.一半径的+圆弧导轨与水平导轨相连,从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=0.02kg的木块,测得其滑至底端B的速度Vb=3mis,以后乂沿水平导轨滑行BC=3tn而停止在C点,如图所示,求:(1)木块克服圆弧导轨摩擦力所做的功;(2)木块在B点对圆弧轨道的压力;(3)BC段导轨的动摩擦因数。(収g=10〃"s2)解析:(1)木块由A至B过程,由动能定理得12mgR—W/=TmvR解得W尸0.11丿(2)在B点,对木块由牛顿第二定律得FjV—mg=m-^解得F“=0.38N由牛顿第三定律得木块对圆弧轨道的
14、压力F:v=Fn=0.38N,方向竖直向下。(3)木块由B至C过程由动能定理得—gmgl=—解得
15、1=0.15答案:(1)0.11J(2)0.38N,方向竖直向下(3)0.152.(2016-河北区模拟)如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v°=3侦的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的+圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,P