高考物理第一輪復(fù)習(xí)第五章-專題強(qiáng)化六課件

1、專題強(qiáng)化六綜合應(yīng)用力學(xué) 兩大觀點(diǎn)解決 三類問題大一輪復(fù)習(xí)講義專題強(qiáng)化六綜合應(yīng)用力學(xué) 兩大觀點(diǎn)解決大一輪1.本專題是力學(xué)兩大觀點(diǎn)在多運(yùn)動(dòng)過程問題、傳送帶問題和滑塊木板問題三 類問題中的綜合應(yīng)用，高考常以計(jì)算題壓軸題的形式命題.2.學(xué)好本專題，可以極大地培養(yǎng)同學(xué)們的審題能力、推理能力和規(guī)范表達(dá)能力， 針對(duì)性的專題強(qiáng)化，可以提升同學(xué)們解決壓軸題的信心.3.用到的知識(shí)有：動(dòng)力學(xué)方法觀點(diǎn)(牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律)，能量觀 點(diǎn)(動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律).專題解讀1.本專題是力學(xué)兩大觀點(diǎn)在多運(yùn)動(dòng)過程問題、傳送帶問題和滑塊多運(yùn)動(dòng)過程問題1.分析思路(1)受力與運(yùn)動(dòng)分析：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)過程

2、分析物體的受力情況，以及不同運(yùn)動(dòng)過程中力的變化情況；(2)做功分析：根據(jù)各種力做功的不同特點(diǎn)，分析各種力在不同的運(yùn)動(dòng)過程中的做功情況；(3)功能關(guān)系分析：運(yùn)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律進(jìn)行分析，選擇合適的規(guī)律求解.能力考點(diǎn)師生共研命題點(diǎn)一多運(yùn)動(dòng)過程問題1.分析思路能力考點(diǎn)師生共研命題點(diǎn)一2.方法技巧(1)“合”整體上把握全過程，構(gòu)建大致的運(yùn)動(dòng)圖景；(2)“分”將全過程進(jìn)行分解，分析每個(gè)子過程對(duì)應(yīng)的基本規(guī)律；(3)“合”找出各子過程之間的聯(lián)系，以銜接點(diǎn)為突破口，尋求解題最優(yōu)方案.2.方法技巧例1(2019廣西梧州市聯(lián)考)如圖1所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與水平地面相切于B點(diǎn)，

3、且固定于豎直平面內(nèi).在水平地面上距B點(diǎn)x5 m處的A點(diǎn)放一質(zhì)量m3 kg的小物塊，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.小物塊在與水平地面夾角37、斜向上的拉力F的作用下由靜止向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，小物塊沿圓軌道上滑，且恰能到圓軌道最高點(diǎn)C.圓弧的圓心為O，P為圓弧上的一點(diǎn)，且OP與水平方向的夾角也為.(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：圖1例1(2019廣西梧州市聯(lián)考)如圖1所示，半徑R0.4(1)小物塊在B點(diǎn)的最小速度vB的大?。唤馕鲂∥飰K恰能到圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)，物塊與軌道間無彈力.設(shè)在最高點(diǎn)物塊速度為vC，物塊從B運(yùn)動(dòng)到C，由動(dòng)能定理有：(1)小

4、物塊在B點(diǎn)的最小速度vB的大??；解析小物塊恰能到圓(2)在(1)情況下小物塊在P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；答案36 N解析物塊從P到C由動(dòng)能定理有：解得FN36 N根據(jù)牛頓第三定律可知，小物塊在P點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為FNFN36 N(2)在(1)情況下小物塊在P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。淮鸢?(3)為使小物塊能沿水平面運(yùn)動(dòng)并通過圓軌道C點(diǎn)，則拉力F的大小范圍.解析當(dāng)小物塊剛好能通過C點(diǎn)時(shí)，拉力F有最小值，對(duì)物塊從A到B過程分析：當(dāng)物塊在AB段即將離開地面時(shí)，拉力F有最大值，則Fmaxsin mg解得Fmax50 N(3)為使小物塊能沿水平面運(yùn)動(dòng)并通過圓軌道C點(diǎn)，則拉力F的大變式1(2019湖南婁底市下

5、學(xué)期第二次模擬)某人設(shè)計(jì)了如圖2所示的滑板個(gè)性滑道.斜面AB與半徑R3 m的光滑圓弧軌道BC相切于B，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角37且過C點(diǎn)的切線水平，C點(diǎn)連接傾角30的斜面CD.一滑板愛好者連同滑板等裝備(整體視為質(zhì)點(diǎn))總質(zhì)量m60 kg.某次試滑，他從斜面上某點(diǎn)P由靜止開始下滑，發(fā)現(xiàn)在斜面CD上的落點(diǎn)Q恰好離C點(diǎn)最遠(yuǎn).若他在斜面AB上滑動(dòng)過程中所受摩擦力Ff與位移大小x的關(guān)系滿足Ff90 x(均采用國(guó)際制單位)，忽略空氣阻力，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：圖2變式1(2019湖南婁底市下學(xué)期第二次模擬)某人設(shè)計(jì)了如(1)P、B兩點(diǎn)間的距離；答案4 m(1)P、B兩點(diǎn)

6、間的距離；答案4 m解析設(shè)愛好者滑到C點(diǎn)的速度為vC，平拋過程中水平、豎直方向的位移分別為x1、y1解析設(shè)愛好者滑到C點(diǎn)的速度為vC，平拋過程中水平、豎直方向由式可知vC越大則lCQ越大，由人和裝備在BC間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒可知，要使vC越大就要求vB越大.設(shè)人和裝備在P、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a，由牛頓第二定律有mgsin 90 xma 由式可知：人和裝備做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)速度vB最大.由式可知vC越大則lCQ越大，由人和裝備在BC間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械(2)滑板在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小.答案1 320 NB、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，有：由解得FN1 320 N由牛頓第三定律可知滑板在

7、C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小FNFN1 320 N.解析設(shè)P、B間摩擦力對(duì)人做功為Wf，由動(dòng)能定理有：(2)滑板在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小.答案1 320 NB、C1.設(shè)問的角度(1)動(dòng)力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析，然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系.(2)能量角度：求傳送帶對(duì)物體所做的功、物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解.傳送帶模型問題題型二能力考點(diǎn)師生共研1.設(shè)問的角度傳送帶模型問題題型二能力考點(diǎn)師生共研2.功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：W

8、EkEpQ.(2)對(duì)W和Q的理解：傳送帶克服摩擦力做的功：WFfx傳；產(chǎn)生的內(nèi)能：QFfx相對(duì).2.功能關(guān)系分析模型1水平傳送帶問題圖3例2(2019福建福州市期末質(zhì)量檢測(cè))如圖3所示，水平傳送帶勻速運(yùn)行速度為v2 m/s，傳送帶兩端A、B間距離為x010 m，當(dāng)質(zhì)量為m5 kg的行李箱無初速度地放上傳送帶A端后，傳送到B端，傳送帶與行李箱間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)行李箱開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；答案2 m/s2模型1水平傳送帶問題圖3例2(2019福建福州市期末質(zhì)(2)行李箱從A端傳送到B端所用時(shí)間t；答案5.5 s則行李箱從A傳送到B所用時(shí)間：tt1t2

9、1 s4.5 s5.5 s(2)行李箱從A端傳送到B端所用時(shí)間t；答案5.5 s則行(3)整個(gè)過程行李箱對(duì)傳送帶的摩擦力做功W.答案20 J解析t1時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移：x2vt121 m2 m根據(jù)牛頓第三定律，傳送帶受到行李箱的摩擦力FfFf行李箱對(duì)傳送帶的摩擦力做功：WFfx2mgx20.25102 J20 J(3)整個(gè)過程行李箱對(duì)傳送帶的摩擦力做功W.答案20 J例3(2019黑龍江齊齊哈爾市期末)如圖4所示，固定的粗糙弧形軌道下端B點(diǎn)水平，上端A與B點(diǎn)的高度差為h10.3 m，傾斜傳送帶與水平方向的夾角為37，傳送帶的上端C點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差為h20.112 5 m(傳送帶傳動(dòng)輪的大小可忽

10、略不計(jì)).一質(zhì)量為m1 kg的滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))從軌道的A點(diǎn)由靜止滑下，然后從B點(diǎn)拋出，恰好以平行于傳送帶的速度從C點(diǎn)落到傳送帶上，傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為v0.5 m/s，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，且傳送帶足夠長(zhǎng)，滑塊運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力忽略不計(jì)，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，試求：圖4模型2傾斜傳送帶問題例3(2019黑龍江齊齊哈爾市期末)如圖4所示，固定的粗由vyvCsin 37，解得vC2.5 m/s(1)滑塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度vC大小；答案2.5 m/s(2)滑塊由A到B運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功Wf；答案1 J解析C點(diǎn)的水平分速度與B點(diǎn)的速度

11、相等，則vBvxvCcos 372 m/s解得Wf1 J由vyvCsin 37，解得vC2.5 m/s(1)滑(3)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.答案32 J解析滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有mgcos 37mgsin 37ma解得a0.4 m/s2由于mgsin 37mgcos 37，此后滑塊將做勻速運(yùn)動(dòng).故滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量：Qmgcos 37x32 J.(3)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.答案31.模型分類滑塊木板模型根據(jù)情況可以分成水平面上的滑塊木板模型和斜面上的滑塊木板模型.2.位移關(guān)系滑塊從木板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過

12、程中，若滑塊和木板沿同一方向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之差等于木板的長(zhǎng)度；若滑塊和木板沿相反方向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之和等于木板的長(zhǎng)度3.解題關(guān)鍵找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口，求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過程的紐帶，每一個(gè)過程的末速度是下一個(gè)過程的初速度.能力考點(diǎn)師生共研滑塊木板模型問題題型三1.模型分類能力考點(diǎn)師生共研滑塊木板模型問題題型三例4(2020四川德陽(yáng)市質(zhì)檢)如圖5所示，傾角30的足夠長(zhǎng)光滑斜面底端A固定有擋板P，斜面上B 點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為h.將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木板置于斜面底端，質(zhì)量也為m的小物塊靜止在木板上某處，整個(gè)系統(tǒng)處于靜

13、止?fàn)顟B(tài).已知木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.圖5(1)若給木板和物塊一沿斜面向上的初速度v0，木板上端恰能到達(dá)B點(diǎn)，求v0大??；例4(2020四川德陽(yáng)市質(zhì)檢)如圖5所示，傾角30(2)若對(duì)木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物塊相對(duì)木板剛好靜止，求拉力F0的大??；解析對(duì)木板與物塊整體由牛頓第二定律有F02mgsin 2ma0對(duì)物塊由牛頓第二定律有mgcos mgsin ma0(2)若對(duì)木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物塊相對(duì)木板剛好靜(3)若對(duì)木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段時(shí)間后撤去拉力，木板下端恰好能到達(dá)B點(diǎn)，物塊始終未脫離木板，求拉力F做的

14、功W.(3)若對(duì)木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段時(shí)間后解析設(shè)拉力F的作用時(shí)間為t1，再經(jīng)時(shí)間t2物塊與木板達(dá)到共速，再經(jīng)時(shí)間t3木板下端到達(dá)B點(diǎn)，速度恰好減為零.對(duì)木板有Fmgsin mgcos ma1mgsin mgcos ma3對(duì)物塊有mgcos mgsin ma2對(duì)木板與物塊整體有2mgsin 2ma4另有：a1t1a3t2a2(t1t2)a2(t1t2)a4t3解析設(shè)拉力F的作用時(shí)間為t1，再經(jīng)時(shí)間t2物塊與木板達(dá)到共變式2(2019天津市南開區(qū)二模)如圖6，質(zhì)量M8 kg的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F8 N.當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到v03 m/s時(shí)，在小

15、車的右端輕放一質(zhì)量m2 kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，假定小車足夠長(zhǎng)，g10 m/s2.求：(1)小物塊從放在車上開始經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與小車具有相同的速度及此時(shí)的速度大小；圖6答案2 s4 m/s變式2(2019天津市南開區(qū)二模)如圖6，質(zhì)量M8 k解析根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)物塊：mgma1，解得：a12 m/s2對(duì)小車：FmgMa2，解得：a20.5 m/s2設(shè)經(jīng)過t1時(shí)間物塊與小車的速度相等，則有：a1t1v0a2t1，代入數(shù)據(jù)解得：t12 s，共同的速度大小為：va1t14 m/s；解析根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)物塊：mgma1，(2)從小物塊放在車上開始經(jīng)過t03.0 s摩擦力

16、對(duì)小物塊所做的功.答案23.04 Jt1時(shí)刻物塊速度：v1v4 m/s，t1后M、m有相同的加速度，對(duì)M、m 整體有：F(Mm)a3，解得：a30.8 m/s2，物塊受到的摩擦力為：Ffma31.6 N，此過程運(yùn)動(dòng)t2t0t11 s的位移為：所以摩擦力做的功為：Wmgx1Ff x223.04 J.(2)從小物塊放在車上開始經(jīng)過t03.0 s摩擦力對(duì)小物塊1.(2019甘肅蘭州市第一次診斷)如圖1所示，傾角為的傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，把一物體由靜止放置到傳送帶的底端，則物體從底端運(yùn)動(dòng)到頂端的過程中，下列說法正確的是A.物體始終受到沿傳送帶向上的摩擦力B.物體運(yùn)動(dòng)至頂端時(shí)一定相對(duì)傳送帶靜止C.傳送帶

17、對(duì)物體所做的功大于物體機(jī)械能的增量D.物體加速運(yùn)動(dòng)過程中傳送帶通過的距離是物體通過距離的2倍1234圖1課時(shí)精練限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度1.(2019甘肅蘭州市第一次診斷)如圖1所示，傾角為的解析當(dāng)物體剛放上傳送帶時(shí)，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，在這些力的作用下，物體沿傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體的速度等于傳送帶的速度時(shí)，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上的靜摩擦力，沿傳送帶向上勻速運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確.若傳送帶長(zhǎng)度較短，物體沿傳送帶運(yùn)動(dòng)只有加速過程，且加速到最后的速度v仍小于傳送帶的速度v0，物體運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)仍相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，這種情況下，物體通過的距離x物 t，傳送帶通過的距離

18、x傳v0t，物體加速運(yùn)動(dòng)過程中傳送帶通過的距離大于物體通過距離的2倍，故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤.物體受重力、支持力和傳送帶對(duì)物體的摩擦力，物體運(yùn)動(dòng)過程中，除重力外只有傳送帶對(duì)物體的摩擦力做功，則傳送帶對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.1234解析當(dāng)物體剛放上傳送帶時(shí)，物體受重力、支持力和沿傳送帶向上2.(多選)(2019云南省第二次統(tǒng)一檢測(cè))如圖2所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道上的三個(gè)點(diǎn)，B點(diǎn)和圓心O等高，M點(diǎn)與O點(diǎn)在同一豎直線上，N點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為45.現(xiàn)從B點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小球，經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點(diǎn)等高的C點(diǎn)，已知圓軌道半

19、徑為R，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則以下結(jié)論正確的是1234圖22.(多選)(2019云南省第二次統(tǒng)一檢測(cè))如圖2所示，B123412343.如圖3所示，AB和CDO都是處于同一豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置.AB是半徑為R1 m的 圓周軌道，CDO是半徑為r0.5 m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性擋板(可以把小球彈回不損失能量，圖中沒有畫出)D為CDO軌道的中點(diǎn).BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接.已知BC段水平軌道長(zhǎng)L2 m，與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下：(取g10 m/s2，不計(jì)空

20、氣阻力)1234圖3(1)當(dāng)H2 m時(shí)，求此時(shí)小球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小；答案84 N3.如圖3所示，AB和CDO都是處于同一豎直平面內(nèi)的光滑圓弧1234聯(lián)立解得：FN84 N，由牛頓第三定律得，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋篎NFN84 N；1234聯(lián)立解得：FN84 N，由牛頓第三定律得，小球?qū)?234(2)為使小球僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，求H的取值范圍.答案0.65 mH0.7 m1234(2)為使小球僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離C解析為使小球僅與擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，H最小時(shí)必須滿足能上升到O點(diǎn)，代入數(shù)據(jù)解得：Hmin0.65 m僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，H最大時(shí)，與擋板碰后再返回最高能上升到D點(diǎn)，則mg(Hmaxr)3mgL0代入數(shù)據(jù)解得：Hmax0.7 m故有：0.65 mH0.7 m.1234解析為使小球僅與擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，H4.如圖4甲所示，半徑R0.45 m的光滑 圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，B點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M1