新高考物理三轮冲刺秘籍07 动力学和能量观点的综合应用（解析版）.doc

秘籍07动力学和能量观点的综合应用

一、功能关系的理解和应用

1.功的正负与能量增减的对应关系

(1)物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功。

(2)势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做正功。

(3)机械能的增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功。

2.摩擦力做功的特点

(1)一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。

(2)一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，差值为机械能转化为内能的部分，也就是系统机械能的损失量。

(3)说明：无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功。

二、能量守恒的理解和应用

1.对能量守恒定律的两点理解

(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

2.运用能量守恒定律解题的基本思路

三、动力学和能量观点的三大综合应用

应用动力学和能量观点分析多过程问题

核心策略：

(1)动力学方法观点：牛顿运动定律、运动学基本规律．

(2)能量观点：动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律．

应用动力学和能量观点分析传送带模型问题

核心功能关系

（1）功能关系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.

（2）对WF和Q的理解：

①传送带的功：WF＝Fx传；

②产生的内能Q＝Ffx相对．

应用动力学和能量观点分析滑块—木板模型问题

核心思路：

滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板沿同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度；若滑块和木板沿相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度．

【题型】应用动力学和能量观点分析多过成问题

【典例1】（2024·贵州毕节·二模）如图，光滑水平面与竖直面内的光滑半圆形导轨在SKIPIF10点相切，半圆轨道半径为R，C是半圆形导轨上与圆心等高的点，一个质量为SKIPIF10可视为质点的小球将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下小球获得某一向右的速度后脱离弹簧，从SKIPIF10点进入半圆形导轨，恰能运动到半圆形导轨的最高点SKIPIF10，从SKIPIF10点飞出后落在水平轨道上的SKIPIF10点（SKIPIF10点未画出），重力加速度为SKIPIF10，不计空气阻力，则（）

A．小球过最高点SKIPIF10时的速度大小为SKIPIF10 B．释放小球时弹簧的弹性势能为SKIPIF10

C．小球运动到SKIPIF10点时对轨道的压力为2mg D．水平轨道上的落点SKIPIF10到SKIPIF10点的距离为SKIPIF10

【答案】B

【详解】A．小球恰好通过最高点，则

SKIPIF10

小球过最高点SKIPIF10时的速度大小为

SKIPIF10

A错误；

B．根据机械能守恒

SKIPIF10

释放小球时弹簧的弹性势能为

SKIPIF10

B正确；

C．根据机械能守恒

SKIPIF10

根据牛顿第二定律

SKIPIF10

得

SKIPIF10

根据牛顿第三定律，小球运动到SKIPIF10点时对轨道的压力为3mg，C错误；

D．小球从D点做平抛运动，则

SKIPIF10，SKIPIF10

得水平轨道上的落点SKIPIF10到SKIPIF10点的距离为

SKIPIF10

D错误。

故选B。

【典例2】（2024·天津·一模）如图所示，水平粗糙轨道SKIPIF10长为L，竖直面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道SKIPIF10与轨道SKIPIF10相切于B点，质量为m的物块P以初速度SKIPIF10从A点向左运动，与静止于B点质量为SKIPIF10的物块Q发生碰撞，碰撞