2015届高三物理大一轮复习：专题5 应用动力学观点和能量观点解决力学压轴题.ppt

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1、专题五应用动力学观点和专题五应用动力学观点和能量观点解决力学压轴题能量观点解决力学压轴题高高考考试试题题中中常常常常以以能能量量守守恒恒为为核核心心考考查查重重力力、摩摩擦擦力力、电电场场力力、磁磁场场力力的的做做功功特特点点，以以及及动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律的的应应用用分分析析时时应应抓抓住住能能量量核核心心和和各各种种力力做功的不同特点，运用动能定理和能量守恒定律进行分析做功的不同特点，运用动能定理和能量守恒定律进行分析常考点一应用动力学方法和动能定理解决多过程问题常考点一应用动力学方法和动能定理解决多过程问题若若一一个个物物体体参参与与了

2、了多多个个运运动动过过程程，有有的的运运动动过过程程只只涉涉及及分分析析力力或或求求解解力力而而不不涉涉及及能能量量问问题题，则则常常常常用用牛牛顿顿运运动动定定律律求求解解；若若该该过过程程涉涉及及能能量量转转化化问问题题，并并且且具具有有功功能能关关系系的的特特点，则往往用动能定理求解点，则往往用动能定理求解图图1 审题指导审题指导(1)运动过程分析运动过程分析自由落体运动自由落体运动 圆周运动圆周运动 斜面上匀减速运动斜面上匀减速运动(2)找出小物体最终的运动状态找出小物体最终的运动状态从从B点开始做往复运动此过程中机械能守恒点开始做往复运动此过程中机械能守恒图图2(1)若若要要使使小小

3、球球经经E处处水水平平进进入入圆圆形形轨轨道道且且能能沿沿轨轨道道运运动动，H至至少少要要有有多多高高？如如小小球球恰恰能能沿沿轨轨道道运运动动，那那么么小小球球在在水水平面平面DF上能滑行多远？上能滑行多远？(2)若若小小球球静静止止释释放放处处离离B点点的的高高度度h小小于于(1)中中H的的最最小小值，小球可击中与圆心等高的值，小球可击中与圆心等高的G点，求点，求h的值的值答案答案(1)H0.28 m5 m(2)0.18 m常考点二用动力学和机械能守恒定律解决多过程问题常考点二用动力学和机械能守恒定律解决多过程问题若若一一个个物物体体参参与与了了多多个个运运动动过过程程，有有的的过过程程只

4、只涉涉及及运运动动和和力力的的问问题题或或只只要要求求分分析析物物体体的的动动力力学学特特点点，则则要要用用动动力力学学方方法法求求解解；若若某某过过程程涉涉及及到到做做功功和和能能量量转转化化问问题题，则则要要考考虑虑应用动能定理或机械能守恒定律求解应用动能定理或机械能守恒定律求解【典典例例2】如如图图3甲甲所所示示，弯弯曲曲部部分分AB和和CD是是两两个个半半径径相相等等的的四四分分之之一一圆圆弧弧，中中间间的的BC段段是是竖竖直直的的薄薄壁壁细细圆圆管管(细细圆圆管管内内径径略略大大于于小小球球的的直直径径)，细细圆圆管管分分别别与与上上、下下圆圆弧弧轨轨道道相相切切连连接接，BC段段的

5、的长长度度L可可伸伸缩缩调调节节下下圆圆弧弧轨轨道道与与水水平平面面相相切切，D、A分分别别是是上上、下下圆圆弧弧轨轨道道的的最最高高点点与与最最低低点点，整整个个轨轨道道固固定定在在同同一一竖竖直直平平面面内内一一小小球球多多次次以以某某一一速速度度从从A点点水水平平进进入入轨轨道道，从从D点点水水平平飞飞出出在在A、D两两点点各各放放一一个个压压力力传传感感器器，测测试试小小球球对对轨轨道道A、D两两点点的的压压力力，计计算算出出压压力力差差F.改改变变BC间间距距离离L，重重复复上上述述实实验验，最最后后绘绘得得F L的的图图线线如如图图乙乙所所示示(不不计计一一切切摩摩擦擦阻阻力力，g

6、取取10 m/s2)图图3(1)某某一一次次调调节节后后D点点离离地地高高度度为为0.8 m小小球球从从D点点飞飞出出，落落地地点点与与D点点的的水水平平距距离离为为2.4 m，求求小小球球过过D点点时时速速度度大大小小(2)求小球的质量和圆弧轨道的半径大小求小球的质量和圆弧轨道的半径大小审审题题指指导导(1)小小球球做做平平抛抛运运动动竖竖直直高高度度求求时时间间t水水平平方方向向的初速度的初速度v0.(2)小球从小球从A点到点到D点，满足机械能守恒定律点，满足机械能守恒定律(3)分分别别对对A点点和和D点点，应应用用向向心心力力公公式式，求求FA和和FD压压力力差差F随随L的的函函数数式式

7、由由图图象象的的截截距距和和斜斜率率，求求小小球球的的质质量量m和圆弧轨道半径和圆弧轨道半径r.答案答案(1)6 m/s(2)0.2 kg0.4 m即即学学即即练练2如如图图4所所示示，一一个个斜斜面面与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为30，斜斜面面的的下下端端与与第第一一个个光光滑滑圆圆形形管管道道相相切切，第第二二个个光光滑滑圆圆形形管管道道与与第第一一个个圆圆形形管管道道也也相相切切两两个个光光滑滑圆圆形形管管道道粗粗细细不不计计，其其半半径径均均为为R，小小物物块块可可以以看看作作质质点点小小物物块块与与斜斜面面的的动动摩摩擦擦因因数数为为，物物块块由由静静止止从从某某一一高高度度沿

8、沿斜斜面面下下滑滑，至至圆圆形形管管道道的的最最低低点点A时时，对对轨轨道道的的压压力力是是重重力力的的7倍求：倍求：图图4(1)物块到达物块到达A点时的速度；点时的速度；(2)物块到达最高点物块到达最高点B时，对管道压力的大小与方向；时，对管道压力的大小与方向；(3)物块在斜面上滑动的时间物块在斜面上滑动的时间常考点三应用动力学观点和功能关系解决力学综合问题常考点三应用动力学观点和功能关系解决力学综合问题求解相对滑动物体的能量问题的方法求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析(2)利利用用运运动动学学公公式式，结结

9、合合牛牛顿顿第第二二定定律律分分析析物物体体的的速速度度关关系及位移关系系及位移关系(3)公公式式QFf l相相对对中中l相相对对为为两两接接触触物物体体间间的的相相对对位位移移，若若物物体在传送带上往复运动时，则体在传送带上往复运动时，则l相对相对为总的相对路程为总的相对路程【典典例例3】如如图图5所所示示，质质量量为为m1 kg的的可可视视为为质质点点的的小小物物块块轻轻轻轻放放在在水水平平匀匀速速运运动动的的传传送送带带上上的的P点点，随随传传送送带带运运动动到到A点点后后水水平平抛抛出出，小小物物块块恰恰好好无无碰碰撞撞的的沿沿圆圆弧弧切切线线从从B点点进进入入竖竖直直光光滑滑圆圆弧弧

10、轨轨道道下下滑滑，圆圆弧弧轨轨道道与与质质量量为为M2 kg的的足足够够长长的的小小车车左左端端在在最最低低点点O点点相相切切，并并在在O点点滑滑上上小小车车，水水平平地地面面光光滑滑，当当物物块块运运动动到到障障碍碍物物Q处处时时与与Q发发生生无无机机械械能能损损失失的的碰碰撞撞，碰碰撞撞前前物物块块和和小小车车已已经经相相对对静静止止，而而小小车车可可继继续续向向右右运运动动(物物块块始始终终在在小小车车上上)，小小车车运运动动过过程程中中和和圆圆弧弧无无相相互互作作用用已已知知圆圆弧弧半半径径R1.0 m，圆圆弧弧对对应应的的圆圆心心角角为为53，A点点距距水水平平面面的的高高度度h0.

11、8 m，物物块块与与小小车车间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.1，重重力力加加速速度度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.试求：试求：图图5(1)小物块离开小物块离开A点的水平初速度点的水平初速度v1；(2)小物块经过小物块经过O点时对轨道的压力；点时对轨道的压力；(3)第第一一次次碰碰撞撞后后直直至至静静止止，物物块块相相对对小小车车的的位位移移和和小小车车做匀减速运动的总时间做匀减速运动的总时间图图6(1)滑块到达滑块到达B端时，对轨道的压力大小；端时，对轨道的压力大小；(2)小车运动小车运动2 s时，小车右端距轨道时，小车右端距轨道B端的距离；端的距离；(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能滑块与车面间由于摩擦而产生的内能答案答案(1)15 N(2)0.96 m(3)3.2 J