高考物理二轮总复习精品课件 专题2 能量与动量 第2讲 动量和能量观点的应用 (3).ppt

微专题?热考命题突破命题篇重要思维方法应用力学三大观点解决综合问题模型建构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瞬时对应关系式,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化。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。考向分析考查力学三大观点的综合应用题往往以高考压轴题的形式出现,主要涉及运动学公式、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律、动量定理和动量守恒定律等知识点,这类题目综合性强、难度大,较好的考查考生的理解能力、模型构建能力、逻辑推理能力和分析综合能力。案例探究例题如图所示,在倾角为37°的斜面上放置一质量为m的物块B,物块B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,物块B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端再连接一光滑的半径R=0.6x0的半圆轨道,半圆轨道与斜面相切于P点,D点为半圆轨道最左端。在斜面顶端有一质量也为m的物块A,与物块B相距4x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A、B相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O点,A、B均可视为质点。已知斜面OP部分粗糙,且A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.25,其余部分光滑。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。(1)求物块A、B相碰后瞬间的共同速度大小。(2)求物块A、B相碰前弹簧具有的弹性势能。(3)若让物块A以某一初速度从P点沿半圆轨道上滑,恰好能通过最高点后落在斜面上,求A的落点到P点的距离。(4)若让物块A以某一初速度v自P点沿斜面下滑,与物块B碰后返回到P点还具有向上的速度,则v为多大时物块A恰能通过半圆轨道的最高点?A、B分离瞬间,B物块即被锁定。解题指导审题:关键词句分析解读物块B平衡时,弹簧的压缩量为x0物块B初始状态已知物块A与物块B相距4x0,现让A从静止开始沿斜面下滑物块A初始位置和运动状态已知A、B相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O点A、B碰撞,然后一起运动到O点A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.25,其余部分光滑物体在O、P间运动时受摩擦力若让物块A以某一初速度从P点沿半圆轨道上滑,恰好能通过最高点后落在斜面上竖直平面圆周运动最高点状态已知破题:1.前两问,将整个过程分成几个子过程:(1)物块A下滑过程;(2)A与B碰撞过程;(3)碰后,物块A、B和弹簧组成的系统再运动到O点的过程。各个过程应用相应的规律和公式求解。2.第3问,根据临界条件求出最高点C的速度为vC,然后根据动能定理求D点速度,再根据运动合成和分解,求A的落点到P点的距离。3.第4问,将整个过程分成几个子过程:(1)物块A以某一初速度下滑过程;(2)A与B碰撞过程;(3)A与B碰撞结束后到O点的过程;(4)物块A继续沿半圆轨道滑行至最高点C的过程。各个过程应用相应的规律和公式求解。解析(1)物块A与B碰撞前后,设物块A的速度分别为v1和v2,物块A下滑过程中由动能定理,(2)碰后,物块A、B和弹簧组成的系统在运动到O点的过程中由能量守恒定律,有解得Ep=0.3mgx0。(3)设物块A在最高点C的速度为vC,物块A恰能通过半圆轨道的最高点C时,设物块A离开轨道最左端D时的速度为vD,物块A从C点到D点的过程中由动能定理,有物块A的运动可分解为沿D点切线方向的匀加速直线运动和垂直于D点切线方向的类自由落体运动,设落点到P点的距离为x,有(4)如图所示,设物块A与B碰撞前A的速度为vA,碰撞后共同的速度为vB,物块A从P点到与物块B碰撞前的过程中,由能量守恒定律,有物块A与B碰撞的过程中动量守恒,有mvA=2mvB物块A与B碰撞结束后到O点的过程中机械能守恒,有由于物块A与B不粘连,到达O点,A与