2019高考物理一轮复习第六章动量守恒定律力学三大观点专题4力学三大观点的综合应用课件新人教版

专题4 力学三大观点的综合应用
-2知识梳理 考点自诊
解答动力学综合问题的三大基本观点 1.解动力学问题的三个基本观点
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运用牛顿定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运 动问题 用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运 能量观点 动问题 动量观点 用动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题 力学观点
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水平方向:x=vCt 解得vC=10 m/s。 ②设滑块通过B点时的速度为vB,根据机械能守恒定律得
1 2
������������������ 2+2mgR= ������������������ 2
2
������ ������ ������ 2 ������
1
设滑块在 B 点受轨道的支持力为 FN, 根据牛顿第二定律得 FN-mg=
-5知识梳理 考点自诊
1.如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑 连接,AB段长x=10 m,半圆形轨道半径R=2.5 m。质量m=0.10 kg的 小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经 B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C 点水平飞出。重力加速度g取10 m/s2。
(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。求: ①滑块通过C点时的速度大小; ②滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小。 (2)如果要使小滑块能够通过C点,求水平恒力F应满足的条件。
-6知识梳理 考点自诊
答案:(1)①10 m/s ②9 N (2)F≥0.625 N 解析:(1)①设滑块从C点飞出时的速度为vC,从C点运动到A点时 间为t,滑块从C点飞出后,做平抛运动。 1 2 竖直方向:2R= gt
-11命题点一 命题点二 命题点三
例1(2016· 全国卷Ⅲ)如图,水平地面上有两个静止的小物块a和b, 其连线与墙垂直:a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质 3 量为 4 m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度 v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重 力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。
把 v 、v 1 代入③式可得 h=
������ 1 2 ������ 0 2 2 ������ (������ 1 +������ 2 )(������ 1 +������ 2 +������ 3 )
。
-10命题点一 命题点二 命题点三
碰撞类问题的综合分析 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,因此一般都遵守动量守恒定律。
答案:2������ (������
������ 1 2 ������ 0 2
1 +������ 2 )( ������ 1 +������ 2 +������ 3 )
解析:m1、m2碰撞瞬间,m3保持静止。设m1、m2碰后共同速度为 v1,由动量守恒得 m1v0=(m1+m2)v1①
即 v 1=
������ 1 ������ 0 ������ 1 + ������ 2
答案:
32������ 0 2 113������������
≤μ<
������ 0 2 2������������
-12命题点一 命题点二 命题点三
解析:设物块与地面间的动摩擦因数为μ。若要物块a、b能够发 1 生碰撞,应有 ������������0 2>μmgl①
即 μ<
������ 0
2
2
(2)若滑块恰好能够经过 C 点, 设此时滑块的速度为 v C', 根据牛顿
解得水平恒力F应满足的条件为F≥0.625 N。
-8知识梳理 考点自诊
2.如图所示,一质量为m2的小车支架上用细线悬挂着一质量为m3 的小球停在光滑水平面上。另一质量为m1的小车以速度v0向m2撞 来,并立即与它粘连在一起。求小球m3能向上摆起的最大高度。
-9知识梳理 考点自诊
然后m3上摆的过程系统水平方向动量守恒、系统机械能守恒,三 者速度相同时小球m3向上摆起的高度最大,设三者最后共同的速度 为v,有 (m1+m2)v1=(m1+m2+m3)v②
1 1 2 2 ( m 1 +m2 ) ������ 1 =m3 gh+ ( m1 +m2 +m3 ) v ③ 2 2 ������ 1 ������ 0 由①②式得 v=������ +������ 1 2 + ������ 3
联立解得FN=9 N,根据牛顿第三定律,滑块在B点对轨道的压力 FN'=FN=9 N。
-7知识梳理 考点自诊
������ ������ ������'2 第二定律有 mg= ������ , 解得 v C'=5 m/s 。滑块由 A 点运动到 C 点的过 1 1 程中, 由动能定理得 Fx-mg· 2R≥2 mv C'2 ,则 Fx≥mg· 2R+2mv C'2
2������������
②
设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间,a的速度大小为v1。由能量守 恒有
-3知识梳理 考点自诊
2.力的瞬时作用和力的空间积累作用
分类
对应 规律
规律内容
公式表达
力的瞬 牛顿第 时作用 二定律 动能定 理 力的空 功能关 间积累 系 作用 机械能 守恒定 律
物体的加速度大小与合外力成 正比,与质量成反比,方向与合 F 合=ma 外力的方向相同 外力对物体所做功的代数和等 W 合=ΔEk 于物体动能的增量 一个力做了多少功,就有多少 W=W 其他 1+W 能从一种形式转化为其他形式 其他 2+… 在只有重力(或弹力)做功的情 Ek1+Ep1=Ek2 况下,物体的机械能的总量保 +Ep2 持不变
-4知识梳理 考点自诊
3.利用动量和能量的观点解题的技巧 (1)若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量 守恒定律(机械能守恒定律)。 (2)若研究对象为单一物体,且涉及功和位移问题时,应优先考虑 动能定理。 (3)因为动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能 定理都只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间的关系, 对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处。特别对于变力做 功问题,就更显示出它们的优越性。