高考一輪復(fù)習(xí)通用版專題五動(dòng)力學(xué)動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件

專題五動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用關(guān)鍵能力·分層突破考點(diǎn)一碰撞模型的拓展模型1“彈簧系統(tǒng)”模型1.模型圖2．模型特點(diǎn)(1)在能量方面，由于彈簧的形變會(huì)具有彈性勢能，系統(tǒng)的總動(dòng)能將發(fā)生變化，若系統(tǒng)所受的外力和除彈簧彈力以外的內(nèi)力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．(2)在動(dòng)量方面，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．(3)彈簧處于最長(最短)狀態(tài)時(shí)兩物體速度相等，彈性勢能最大．(4)彈簧處于原長時(shí)，彈性勢能為零．

例1.(多選)如圖甲所示，物塊a、b間拴接一個(gè)壓縮后被鎖定的輕質(zhì)彈簧，整個(gè)系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中a物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸，b物塊質(zhì)量為1kg.現(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定，在a物塊離開擋板后，b物塊的v-t關(guān)系圖象如圖乙所示．則下列分析正確的是(

)A．a(chǎn)的質(zhì)量為1kgB．a(chǎn)的最大速度為4m/sC．在a離開擋板后，彈簧的最大彈性勢能為1.5JD．在a離開擋板前，a、b及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能都守恒答案：BC

模型2“滑塊—木板”模型1.模型圖2．模型特點(diǎn)(1)當(dāng)滑塊和木板的速度相等時(shí)木板的速度最大，兩者的相對(duì)位移也最大．(2)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，摩擦力與兩者相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，當(dāng)兩者的速度相等時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能損失最大．例2.如圖所示，兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m.P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L.物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn)．P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后P1與P2粘連在一起．P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi))．P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求：(1)P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1和P的最終速度v2；(2)此過程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢能Ep.

答案：AD

跟進(jìn)訓(xùn)練1．[2022·黑龍江哈爾濱模擬](多選)如圖所示，兩個(gè)小球A、B大小相等，質(zhì)量分布均勻，分別為m1、m2，m1<m2，A、B與輕彈簧拴接，靜止在光滑水平面上，第一次用錘子在左側(cè)與A球心等高處水平快速向右敲擊A，作用于A的沖量大小為I1，第二次兩小球及彈簧仍靜止在水平面上，用錘子在右側(cè)與B球心等高處水平快速向左敲擊B，作用于B的沖量大小為I2，I1＝I2，則下列說法正確的是(

)A．若兩次錘子敲擊完成瞬間，A、B兩球獲得的動(dòng)量大小分別為p1和p2，則p1＝p2B．若兩次錘子敲擊分別對(duì)A、B兩球做的功為W1和W2，則W1＝W2C．若兩次彈簧壓縮到最短時(shí)的長度分別為L1和L2，則L1<L2D．若兩次彈簧壓縮到最短時(shí)，A、彈簧、B的共同速度大小分別為v1和v2，則v1>v2

答案：AC

2．如圖甲所示，質(zhì)量為M＝3.0kg的平板小車C靜止在光滑的水平面上，在t＝0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量均為1.0kg的小物體A和B同時(shí)從左右兩端水平?jīng)_上小車，1.0s內(nèi)它們的v-t圖象如圖乙所示，g取10m/s2.(1)小車在1.0s內(nèi)的位移為多大？(2)要使A、B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)相碰，車的長度至少為多少？

答案：(1)0

(2)4.8m

考點(diǎn)二力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過程問題1．三大力學(xué)觀點(diǎn)的選擇技巧根據(jù)問題類型，確定應(yīng)采用的解題方法．一般來說，只涉及作用前后的速度問題，考慮采用動(dòng)量守恒和能量守恒；涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間與作用力的問題，采用動(dòng)量定理，考慮動(dòng)能定理；涉及變化情況分析時(shí)由于涉及變量較多，一般采用圖象法等．2．三大解題策略(1)力的觀點(diǎn)解題：要認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，關(guān)鍵是求出加速度．(2)兩大定理解題：應(yīng)確定過程的初、末狀態(tài)的動(dòng)量(動(dòng)能)，分析并求出過程中的沖量(功)．(3)過程中動(dòng)量或機(jī)械能守恒：根據(jù)題意選擇合適的初、末狀態(tài)，列守恒關(guān)系式，一般這兩個(gè)守恒定律多用于求某狀態(tài)的速度(率)．例4.如圖所示，質(zhì)量為M＝100g、帶有光滑弧形槽的滑塊放在水平面上，弧形槽上圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為θ＝60°，半徑R＝0.2m，與其處于同一豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道cd的半徑為r＝0.2m，c、d兩點(diǎn)為半圓軌道豎直直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，軌道與水平面相切于c點(diǎn)，已知b點(diǎn)左側(cè)水平面光滑，b、c間的水平面粗糙．兩質(zhì)量分別為m1＝100g、m2＝50g的物塊P、Q放在水平面上，兩物塊之間有一輕彈簧(彈簧與兩物塊均不拴接)，用外力將輕彈簧壓縮一定長度后用細(xì)線將兩物塊拴接在一起，初始時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能為Ep＝0.6J．某時(shí)刻將細(xì)線燒斷，彈簧將兩物塊彈開，兩物塊與彈簧分離時(shí)，物塊P還未滑上弧形槽，物塊Q還未滑到b點(diǎn)，此后立即拿走彈簧，物塊P沖上弧形槽，已知xbc＝1m，重力加速度g＝10m/s2，兩物塊均可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略物塊P沖上弧形槽瞬間的能量損失．(1)通過計(jì)算分析物塊P能否從滑塊左側(cè)沖出，若能，求出物塊P上升的最大高度，若不能，求出物塊P和滑塊的最終速度大?。?2)要使物塊Q能沖上半圓軌道且不脫離半圓軌道，則物塊Q與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？

答案：(1)見解析(2)0<μ≤0.3或0.6≤μ<0.8

跟進(jìn)訓(xùn)練3.如圖所示，在豎直平面(紙面)內(nèi)固定一內(nèi)徑很小、內(nèi)壁光滑的圓管軌道ABC，它由兩個(gè)半徑均為R的四分之一圓管順接而成，A、C兩端切線水平．在足夠長的光滑水平臺(tái)面上靜置一個(gè)光滑圓弧軌道DE，圓弧軌道D端上緣恰好與圓管軌道的C端內(nèi)徑下緣水平對(duì)接．一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平速度從