新教材2024高考物理二輪專題復(fù)習(xí)第一編專題復(fù)習(xí)攻略專題二動(dòng)量與能量第6講力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件

第6講力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析命題點(diǎn)一動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決多過程問題動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決多過程問題的處理技巧1．解決該類問題用到的規(guī)律：動(dòng)量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，能量守恒定律，功能關(guān)系等．2．解決該類問題的基本思路：(1)認(rèn)真審題，確定研究對(duì)象．(2)如果物體間涉及多過程，要把整個(gè)過程分解為幾個(gè)小的過程．(3)對(duì)所選取的對(duì)象進(jìn)行受力分析，判定系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒的條件．(4)對(duì)所選系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的分析．(5)選取所需要的方程列式并求解．

答案：C

例2[2023·廣東韶關(guān)二模]有一種打積木的游戲，裝置如圖所示，三塊完全相同的鋼性積木B、C、D疊放在靶位上，寬度均為d，積木C、D夾在固定的兩光滑薄板間，一球A(視為質(zhì)點(diǎn))用長(zhǎng)為L(zhǎng)，且不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)．游戲時(shí)，鋼球拉至與O等高的P點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與積木B發(fā)生的碰撞為彈性碰撞且瞬間完成，積木B滑行一段距離(大于2d)后停下．已知鋼球和每塊積木的質(zhì)量均為m，各水平接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，空氣阻力不計(jì)，求：(1)鋼球下落到最低點(diǎn)且與B碰撞前的速度大小v0；(2)積木B向前滑動(dòng)的距離s；(3)將鋼球再次拉起至P點(diǎn)無初速釋放，積木C沿B的軌跡前進(jìn)．求C被A球碰撞后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間與B球相遇．

提升訓(xùn)練1.[2023·四川省成都市模擬]某高速公路上發(fā)生兩車追尾事故，事故認(rèn)定為前車違規(guī)停車，后車因制動(dòng)距離不足追尾前車．假設(shè)兩車追尾過程為一維正碰，碰撞時(shí)間極短，后車制動(dòng)過程及兩車碰后減速過程均可視為水平方向僅在滑動(dòng)摩擦阻力作用下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，前車、后車視為質(zhì)點(diǎn)．如圖為事故現(xiàn)場(chǎng)俯視圖，兩車劃痕長(zhǎng)度與兩車發(fā)生的位移大小相等．已知后車質(zhì)量m1＝2000kg，前車質(zhì)量m2＝1000kg，兩車所受摩擦阻力與車重的比值均為k＝0.5，重力加速度g＝10m/s2.請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)及已知信息進(jìn)行判斷和計(jì)算．(1)靜止的前車在碰撞后瞬間的速度；(2)后車開始剎車時(shí)是否超速(該段道路限速120km/h)．

2.2022北京冬奧會(huì)后，冰壺運(yùn)動(dòng)成為了廣大冰雪愛好者熱捧的一個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．如圖是一個(gè)冰壺大本營(yíng)的示意圖，內(nèi)環(huán)R1＝0.61m，中環(huán)R2＝1.22m，外環(huán)R3＝1.83m．某次比賽中，紅壺以某一速度和停在Q點(diǎn)的藍(lán)壺發(fā)生正碰之后，質(zhì)量相等的紅、藍(lán)兩壺分別停在

M和

N點(diǎn)．設(shè)紅、藍(lán)壺與冰面間的摩擦因數(shù)相同，則：(1)碰后紅壺和藍(lán)壺的速度大小之比；(2)紅壺和藍(lán)壺碰撞過程損失的機(jī)械能與碰前瞬間紅壺動(dòng)能之比．

命題點(diǎn)二力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1．力學(xué)三大觀點(diǎn)對(duì)比力學(xué)三大觀點(diǎn)對(duì)應(yīng)規(guī)律表達(dá)式選用原則動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)牛頓第二定律F合＝ma物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，涉及運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律能量觀點(diǎn)動(dòng)能定理W合＝ΔEk涉及做功與能量轉(zhuǎn)換機(jī)械能守恒定律Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2功能關(guān)系WG＝－ΔEp等能量守恒定律E1＝E2動(dòng)量觀點(diǎn)動(dòng)量定理I合＝p′－p只涉及初末速度、力、時(shí)間而不涉及位移、功動(dòng)量守恒定律p1＋p2＝p′1＋p′2只涉及初末速度而不涉及力、時(shí)間2.選用原則(1)當(dāng)物體受到恒力作用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(曲線運(yùn)動(dòng)某一方向可分解為勻變速直線運(yùn)動(dòng))，涉及時(shí)間與運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)時(shí)，一般選用動(dòng)力學(xué)方法解題．(2)當(dāng)涉及功、能和位移時(shí)，一般選用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系或能量守恒定律解題，題目中出現(xiàn)相對(duì)位移(摩擦生熱)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用能量守恒定律．(3)不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度而涉及物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問題，特別是對(duì)于打擊類問題，因時(shí)間短且作用力隨時(shí)間變化，應(yīng)用動(dòng)量定理求解．(4)對(duì)于碰撞、爆炸、反沖、地面光滑的板—塊問題，若只涉及初、末速度而不涉及力、時(shí)間，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解．

(1)求滑塊a到達(dá)圓弧管道DEF最低點(diǎn)F時(shí)速度大小vF和所受支持力大小FN；(2)若滑塊a碰后返回到B點(diǎn)時(shí)速度vB＝1m/s，求滑塊a、b碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE；(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，求碰撞后彈簧最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差Δx.

(1)求木板剛接觸彈簧時(shí)速度v1的大小及木板運(yùn)動(dòng)前右端距彈簧左端的距離x1；(2)求木板與彈簧接觸以后，物塊與木板之間即將相對(duì)滑動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量x2及此時(shí)木板速度v2的大?。?3)已知木板向右運(yùn)動(dòng)的速度從v2減小到0所用時(shí)間為t0.求木板從速度為v2時(shí)到之后與物塊加速度首次相同時(shí)的過程中，系統(tǒng)因摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能ΔU(用t0表示)．

思維提升板塊類問題的處理方法對(duì)板塊類問題，首先把木板和物塊視為整體，分析其所受合力是否為零．①如果整體受力是零，則首先考慮系統(tǒng)動(dòng)量守恒求出末態(tài)速度，然后用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律求物塊相對(duì)木板滑動(dòng)的距離，對(duì)單個(gè)研究對(duì)象列動(dòng)量定理求時(shí)間，利用動(dòng)能定理求各自對(duì)地運(yùn)動(dòng)的位移．②如果整體受外力之和不為零，則用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)公式或運(yùn)動(dòng)的v--t圖像來求速度、時(shí)間、位移、相對(duì)距離等物理量，需要注意分析物塊和木板是相對(duì)滑動(dòng)還是相對(duì)靜止．提升訓(xùn)練1.[2023·北京卷]如圖所示，質(zhì)量為m的小球A用一不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方的光滑桌面上有一個(gè)與A完全相同的靜止小球B，B距O點(diǎn)的距離等于繩長(zhǎng)L.現(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度v在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起．重力加速度為g.求：(1)A釋放時(shí)距桌面的高度H；(2)碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；(3)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE.

2．[2023·浙江1月]一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角θ＝37°的直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE、傾角θ＝37°的直軌道EF、水平直軌道FG組成，除FG段外各段軌道均光滑，且各處平滑連接．螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于B(E)處．凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上面放有一無動(dòng)力擺渡車，并緊靠在豎直側(cè)壁GH處，擺渡車上表面與直軌道FG、平臺(tái)JK位于同一水平面．已知螺旋圓形軌道半徑R＝0.5m，B點(diǎn)高度為1.2R，F(xiàn)G長(zhǎng)度LFG＝2.5m，HI長(zhǎng)度L0＝9m，擺渡車長(zhǎng)度L＝3m、質(zhì)量m＝1kg.將一質(zhì)量也為m的滑塊從傾斜軌道AB上高度h＝2.3m處靜止釋放，滑塊在FG段運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為其重力的0.2倍．(擺渡車碰到豎直側(cè)壁IJ立即靜止，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求滑塊過C點(diǎn)的速度大小vC和軌道對(duì)滑塊的作用力大小FC；(2)擺渡車碰到IJ前，滑塊恰好不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)在(2)的條件下，求滑塊從G到J所用的時(shí)間t.

素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題數(shù)學(xué)歸納法解決多次碰撞問題當(dāng)兩個(gè)物體之間或物體與擋板之間發(fā)生多次碰撞時(shí)，因碰撞次數(shù)較多，過程復(fù)雜，在求解多次碰撞問題時(shí)，通?？捎玫綌?shù)學(xué)歸納法．?dāng)?shù)學(xué)歸納法先利用所學(xué)知識(shí)把前幾次碰撞過程理順，分析透徹，根據(jù)前幾次數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)歸納法，可寫出以后碰撞過程中對(duì)應(yīng)規(guī)律或結(jié)果，然后可以計(jì)算全程的路程等數(shù)據(jù)．[典例]

[2023·山東日照市一模]如圖所示，質(zhì)量m1＝1.9kg的靶盒A靜止在固定平臺(tái)上的O點(diǎn)(未畫出)，輕彈簧的一端固定，另一端靠著靶盒(不連接)，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度，彈簧的勁度系數(shù)k＝184N/m.長(zhǎng)度l＝2.25m、質(zhì)量m2＝1.0kg的木板B靜止