专题十一 小专题8 力学综合计算ppt课件.ppt

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1、小专题8力学综合计算动量与动力学观点的综合应用1.解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题.(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题.(3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题.2.力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律.(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题.(3)若研究的对象为一物体系统，且它们之间有

2、相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件.(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量.(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换.这种问题由于作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决.突破1动量守恒与牛顿动力学的综合【典题1】(2018年新课标Ⅱ卷)汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞

3、上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图Z8-1所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m，已知A车和B车的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10m/s2.求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小.(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小.图Z8-1解：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，(1)设B车质量为mB，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有μmBg＝mBaB①式

4、中μ是汽车与路面间的动摩擦因数.设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB′，碰撞后滑行的距离为sB.由运动学公式有vB′2＝2aBsB②联立①②式并利用题给数据得vB′＝3.0m/s③(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA.根据牛顿第二定律有μmAg＝mAaA④设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA′，碰撞后滑行的距离为sA.由运动学公式有vA′2＝2aAsA⑤设碰撞前瞬间A车速度的大小为vA，两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvA＝mAvA′＋mBvB′⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得vA＝4.3m/s.(1)小球C和物块A发生弹性正

5、碰后，物块A的速度为多少？(2)长木板B与地面间的动摩擦因数μ2.(3)在A、B速度达到相同后，再经过t时间，撤去水平恒力F，求t满足什么条件时，无论长木板多长，物块都会滑出长木板.(结果可保留根号)图Z8-2对长木板B受力分析.根据牛顿第二定律可知：F＋μ1m2g－μ2(m2＋M)g＝Ma2解得：木板B对地面间的动摩擦因数μ2＝0.1.(3)在A、B速度相同后，A的加速度a1＝μ1g＝2m/s2对木板B受力分析，根据牛顿第二定律可知F－μ1m2g－u2(m2＋M)g＝Ma2′解得：A、B共速后，B的加速度a2′＝4m/s2撤去

6、F后，物块A继续加速，木板B减速，两者共速后，由于μ1>μ2，所以A、B以相同的加速度一起减速.故使物块A一定能滑出长木板B的临界条件是两者共速时，A刚好到B的左边缘上，设撤去力F到共速.时间为t′此时木板加速度满足：μ1m2g＋μ2(m2＋M)g＝Ma2″解得：撤去F后，B的加速度a2″＝10m/s2突破2动量守恒与平抛运动的综合【典题2】(2018届广东五校联考)如图Z8-3所示，光滑细管ABC，AB内有一压缩的轻质弹簧，上方有一质量m1＝0.01kg的小球1；BC是半径R＝1m的四分之一圆弧细管，管口C的切线水平，并与长度

7、L＝1m的粗糙直轨道CD平滑相接，小球与CD的滑动摩擦系数μ＝0.3.现将弹簧插销K拔出，球1从管口C水平射出，通过轨道CD后与球2发生弹性正碰.碰后，球2立即水平飞出，落在E点.球1返回管口C时恰好对管道无作用力，若球1最后也落在E点.(球1和球2可视为质点，g＝10m/s2)求：(1)碰后球1的速度、球2的速度.(2)球2的质量.图Z8-3由于管道光滑，根据能量守恒，球1以速度v12从管口C出来解得：球1第2次在D的速度v13＝2m/s要使球1也落在E点，根据平抛运动的规律可知：v2＝v13＝2m/s.(2)1、2两球在D点

8、发生弹性正碰，由题可知碰后球1的速度向左根据动量守恒m1v10＝－m1v11＋m2v2由以上两式解得：球2的质量m2＝0.05kg.【考点突破2】(2017年湖南衡阳高三大联考)如图Z8-4甲所示，在高h＝0.8m的水平平台上放置一质量为M＝0.9kg的小木块(