高考物理二轮复习能量与动量培优1力学三大观点的综合应用课件（54页PPT）

(共54张PPT)
专题培优1　力学三大观点的综合应用
1.会分析力学中的多运动、多模型组合问题，会把多过程拆分为多个单过程，并会选择合适的规律进行处理。
2．会用牛顿运动定律、能量观点、动量观点分析板块模型的综合问题。
目标
要求
考点1
力学中的多运动组合问题
力学三大观点对比
力学三
大观点 对应规律 表达式 选用原则
动力学
观点 牛顿第二定律 F合＝ma 物体做匀变速直线运动，涉及运动细节
匀变速直线运动规律
力学三
大观点 对应规律 表达式 选用原则
能量观点 动能定理 W合＝ΔEk 涉及做功与能量转换
机械能守恒定律 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2
功能关系 WG＝－ΔEp等
能量守恒定律 E1＝E2
动量观点 动量定理 I合＝p′－p 只涉及初末速度、力、时间，而不涉及位移、功
动量守恒定律 p1＋p2＝p1′＋p2′ 只涉及初末速度，而不涉及力、时间
(1)P离开O点时速度v0；
(2)P到达半圆管道末端B点时，管道对P的作用力大小FN；
(3)要使P、Q碰后均能平抛落入缓冲垫EF，EF最左端E点离C点的水平距离x应满足的条件。
(2025·海南卷，11)足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R＝0.5 m，圆心角θ＝53°的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B碰成一整体，B随后滑上传送带，已知mA＝4 kg，mB＝1 kg，A、B可视为质点，AB与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热Q＝2.5 J，忽略轨道及平台的摩擦，g＝10 m/s2，求：
(1)A滑到圆弧最低点时受的支持力；
(2)A与B整个碰撞过程中损失的机械能；
(3)传送带的速度大小。
1．用动力学观点解决板块模型问题的思路
考点2
板块模型
2．滑块和木板组成的系统所受的合外力为零时，优先选用动量守恒定律解题；若地面不光滑或受其他外力时，需选用动力学观点解题。
3．应注意区分滑块、木板各自相对地面的位移和它们的相对位移。用运动学公式或动能定理列式时位移指相对地面的位移，求系统摩擦生热时用相对位移(或相对路程)。
(2024·海南卷，18)某游乐项目装置简化如图，A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯，半径R＝10 m，滑梯顶点a与滑梯末端b的高度差h＝5 m，静止在光滑水平面上的滑板B紧靠滑梯的末端，并与其水平相切，滑板B质量M＝25 kg。一质量为m＝50 kg的游客，从a点由静止开始下滑，在b点滑上滑板，当滑板B右端运动到与其上表面等高平台的边缘时，游客恰好滑上平台，并在平台上滑行s＝16 m停下。游客视为质点，其与滑板B及平台表面之间的动摩擦因数均为μ＝0.2，忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)游客滑到b点时对滑梯的压力的大小；
(2)滑板B的长度L。
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限时规范
训练(六)
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(1)求A经圆弧管b点处时，管道对其弹力大小FN；
(2)求B与C碰撞后瞬间，C的速度大小vC；
(3)试分析判断B与C是否会发生第二次碰撞。
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(1)求单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力f0的大小；
(2)某次，AB段覆有厚度均匀的冰雪层，释放一个除雪环后，停在了C点，OC＝24 m。又释放第二个除雪环，下滑与第一个除雪环发生完全非弹性碰撞后，一起下滑，求此次冰雪层厚度及两环同时到达B点时的速度大小；
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(3)某雪天，AB段冰雪层厚度d与时间t的关系为d＝kt(k＝0.5 cm/h)。为了确保安全，在冰雪层厚度达到10 cm前必须实施除雪，且要求节省用环，请设计释环周期和每次释环的数量。
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3．(12分)(2025·广东毕业班调研)如图为某大型多米诺骨牌的启动装置示意图。粗糙水平台ab长为R，左端a点放置一质量为m的小滑块B，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.05；B的正上方O点用长为R的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A；平台下方有光滑水平面fg，一质量为2m的滑块D静置于该水平面上，D内的两段光滑细管道cd和de于d点处平滑相切，且均在同一竖直平面内，cd段为半径为R的圆弧，对应圆心角θ＝53°，其圆心O1点恰好位于b端点正下方，de段为竖直管。将A拉离竖直位置α角后无初速度释放，A到达最低点时与B发生弹性正碰，此后B恰好能从c点沿cd段圆弧的切线飞入D内，B运动到e处时被黏附不再反弹，D运动一段距离后碰撞并启动多米诺骨牌。已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度为g，A、B均可视为质点，不计空气阻力。求：
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(1)c、b两点的高度差H；
(2)α的大小(可用三角函数表达)；
(3)B到达d点时的速度大小。
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4．(12分)(2025·广东深圳调研)阻拦索系统是舰载机安全降落在航空母舰上的关键技术，学习小组参照早期阻拦索原理，搭建了如图甲所示的模型。着陆区两侧各有一方形槽，对称放置质量m＝1 kg的方形物块各一个，槽宽略大于物块宽度。物块与槽底及侧壁间的动摩擦因数均为μ1＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块间连接弹性绳，弹性绳弹力满足胡克定律，劲度系数k＝125 N/m。弹性绳原长L0＝0.8 m，恰等于两物块上结点间距。航模质量M＝2 kg，滑行时与地面间的动摩擦因数μ2＝0.25，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。航模降落后沿着陆区中线水平滑行，以v0＝6 m/s的初速度钩住弹性绳，速度减为零后脱钩，弹性绳始终处于水平面内。
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开始滑动，t2＝0.133 s时总摩擦力达到最大值，两段图线下方围成的面积分别为S1＝0.2 N·s，S2＝1.9 N·s，求t2时刻航模的速度大小(保留2位有效数字)。
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5．(12分)(2025·广东汕头模拟)如图所示，小滑块a和b静止于光滑平台AB上，a、b之间有质量可忽略不计的炸药。长度L可调的木板c静止于光滑平面CD上，上表面与AB平齐，左端紧靠平台，右端固定有半径R＝1 m的半圆形光滑圆轨道。某时刻炸药爆炸，爆炸过程放出的能量完全转化为小滑块a和b的动能，使小滑块b以速度v0＝8 m/s冲上木板c。已知ma＝2 kg，mb＝1 kg，mc＝1 kg，小滑块b与木板c之间的动摩擦因数μ＝0.3，重力加速度g取10 m/s2。
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(1)求爆炸过程中炸药释放的能量；
(2)若木板c固定在CD平面上，L＝4 m，请通过计算说明小滑块b是否能到达圆轨道最高点F；
(3)若木板c不固定在CD平面上，要使小滑块b既可以到达E点又不会从木板c上掉下来，求木板c长度L的取值范围。
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6．(12分)(2025·广东梅州质检)某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上，距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰(碰撞时间极短)，物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道CD间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量m＝0.2 kg，物块2的质量m0＝0.4 kg，R＝0.8 m，BC＝2R，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2。两物块均可视为质点。
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(1)求获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小；
(2)求获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围；
(3)游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为2 J，则释放后他能获得几等奖？两物块最终静止时，它们之间的距离是多少？
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