应用动力学观点和能量观点突破多过程综合问题.ppt

应用动力学观点和能量观点突破多过程综合问题.ppt

《应用动力学观点和能量观点突破多过程综合问题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应用动力学观点和能量观点突破多过程综合问题.ppt（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

随堂演练随堂演练能力课时能力课时7应用动力学观点和能量观点突破应用动力学观点和能量观点突破多过程综合问题多过程综合问题随堂演练随堂演练突破一应用动力学和能量观点分析直线、平抛和圆周突破一应用动力学和能量观点分析直线、平抛和圆周运动组合问题运动组合问题这类模模型型一一般般各各阶段段的的运运动过程程具具有有独独立立性性，只只要要对不不同同过程程分分别选用用相相应规律律即即可可，两两个个相相邻的的过程程连接接点点的的速速度度是是联系系两两过程程的的纽带。

很很多多情情况况下下平平抛抛运运动末末速速度度的的方方向向是是解解决决问题的重要突破口。

的重要突破口。

随堂演练随堂演练【例例1】滑滑板板运运动是是极极限限运运动的的鼻鼻祖祖，许多多极极限限运运动项目目均均由由滑滑板板项目目延延伸伸而而来来。

如如图1所所示示是是滑滑板板运运动的的轨道道，BC和和DE是是两两段段光光滑滑圆弧弧形形轨道道，BC段段的的圆心心为O点点，圆心心角角为60，半半径径OC与与水水平平轨道道CD垂垂直直，水水平平轨道道CD段段粗粗糙糙且且长8m。

一一运运动员从从轨道道上上的的A点点以以3m/s的的速速度度水水平平滑滑出出，在在B点点刚好好沿沿轨道道的的切切线方方向向滑滑入入圆弧弧形形轨道道BC，经CD轨道道后后冲冲上上DE轨道道，到到达达E点点时速速度度减减为零零，然然后后返返回回。

已已知知运运动员和和滑滑板板的的总质量量为60kg，B、E两两点点与与水水平平面面CD的的竖直直高高度度分分别为h和和H，且且h2m，H2.8m，g取取10m/s2。

求：

。

求：

随堂演练随堂演练图图1

（1）运运动员从从A运运动到达到达B点点时的速度大小的速度大小vB；

（2）轨道道CD段的段的动摩擦因数摩擦因数；（3）通通过计算算说明明，第第一一次次返返回回时，运运动员能能否否回回到到B点点？

如如能能，请求出回到求出回到B点点时的速度的大小；如不能，的速度的大小；如不能，则最后停在何最后停在何处？

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练答案答案

（1）6m/s

（2）0.125（3）不能最后停在不能最后停在D点左点左侧6.4m处（或或C点右点右侧1.6m处）随堂演练随堂演练方法提炼方法提炼力学综合题中多过程问题的分析思路力学综合题中多过程问题的分析思路

（1）对对力力学学综综合合题题中中的的多多过过程程问问题题，关关键键是是抓抓住住物物理理情情境境中中出出现现的运动状态与运动过程，将物理过程分解成几个简单的子过程。

的运动状态与运动过程，将物理过程分解成几个简单的子过程。

（2）找出各阶段是由什么物理量联系起来的，然后对于每一个子找出各阶段是由什么物理量联系起来的，然后对于每一个子过程分别进行受力分析、过程分析和能量分析，选择合适的规过程分别进行受力分析、过程分析和能量分析，选择合适的规律列出相应的方程求解。

律列出相应的方程求解。

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练图图2随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练突破二应用动力学和能量观点分析传送带、滑块突破二应用动力学和能量观点分析传送带、滑块木板模型木板模型1.方法技巧方法技巧传送送带、滑滑块木木板板的的问题是是和和实际联系系较紧密密且且较难的的物物理理模模型型，是是高高中中阶段段必必须掌掌握握的的重重要要内内容容。

解解决决此此类问题的的关关键是是对物物体体进行行动态分分析析和和终态推推断断，灵灵活活巧巧妙妙地地从从能能量量的的观点点和力的和力的观点来揭示其本点来揭示其本质、特征，列方程、特征，列方程联立求解。

立求解。

2.解题模板解题模板随堂演练随堂演练【例例2】如如图3所所示示，质量量为M8kg的的长木木板板放放在在光光滑滑水水平平面面上上，在在木木板板左左端端施施加加F12N的的水水平平推推力力，当当木木板板向向右右运运动的的速速度度达达到到v01.5m/s时，在在其其右右端端轻轻放放上上一一个个大大小小不不计、质量量为m2kg的的铁块，铁块与与木木板板间的的动摩摩擦擦因因数数0.2，木木板板足足够长，取取g10m/s2。

求：

。

求：

图图3

（1）当当二二者者达达到到相相同同速速度度时，木木板板对铁块以以及及铁块对木木板板所所做做的功；的功；

（2）当当二二者者达达到到相相同同速速度度时，木木板板和和铁块之之间因因摩摩擦擦所所产生生的的热量。

量。

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练木板对铁块及铁块对木板所做的功分别为多少？

木板对铁块及铁块对木板所做的功分别为多少？

W1mgs19_J，W2mgs213.5_J木板和铁块之间因摩擦所产生的热量为多少？

木板和铁块之间因摩擦所产生的热量为多少？

Qmg（s2s1）4.5_J随堂演练随堂演练答案答案

（1）9J13.5J

（2）4.5J随堂演练随堂演练【拓展延伸拓展延伸】在在【例例2】中中，若若木木板板与与水水平平面面间的的动摩摩擦擦因因数数0.1，当当铁块与与木木板板达达相相同同速速度度时，木木板板、铁块以以及及水水平平面面组成成的的系系统因因摩摩擦所擦所产生的生的热量是多少？

量是多少？

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练图图4随堂演练随堂演练对对滑滑块块和和木木板板分分别别运运用用动动能能定定理理，或或者者对对系系统统运运用用能能量量守守恒恒定定律。

如图律。

如图4所示，要注意区分三个位移：

所示，要注意区分三个位移：

求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移s滑滑；求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移s板板；求摩擦生热时用相对滑动的位移求摩擦生热时用相对滑动的位移s相相。

随堂演练随堂演练【变式训练变式训练】2.滑块滑块木板模型木板模型（多选多选）（2016江西九江一模江西九江一模）将一将一长木板静止木板静止放在光滑的水平面上，如放在光滑的水平面上，如图5甲所示，一个小甲所示，一个小铅块（可可视为质点点）以水平初速度以水平初速度v0由木板左端向右滑由木板左端向右滑动，到达右端，到达右端时恰能与木板保恰能与木板保持相持相对静止。

静止。

现将木板分成将木板分成A和和B两段，使两段，使B的的长度和度和质量均量均为A的的2倍，并倍，并紧挨着放在原水平面上，挨着放在原水平面上，让小小铅块仍以初速度仍以初速度v0由木由木板板A的左端开始向右滑的左端开始向右滑动，如，如图乙所示。

若小乙所示。

若小铅块相相对滑滑动过程程中所受的摩擦力始中所受的摩擦力始终不不变，则下列有关下列有关说法正确的是法正确的是（）图图5随堂演练随堂演练A.小小铅块将从木板将从木板B的右端的右端飞离木板离木板B.小小铅块滑到木板滑到木板B的右端前就与木板的右端前就与木板B保持相保持相对静止静止C.甲、乙两甲、乙两图所示的所示的过程中程中产生的生的热量相等量相等D.图甲所示的甲所示的过程程产生的生的热量大于量大于图乙所示的乙所示的过程程产生的生的热量量解解析析在在第第一一次次小小铅铅块块运运动动过过程程中中，小小铅铅块块与与木木板板之之间间的的摩摩擦擦力力使使整整个个木木板板一一直直加加速速，第第二二次次小小铅铅块块先先使使整整个个木木板板加加速速，运运动动到到B部部分分上上后后A部部分分停停止止加加速速，只只有有B部部分分加加速速，加加速速度度大大于于第第一一次次的的对对应应过过程程，故故第第二二次次小小铅铅块块与与B木木板板将将更更早早达达到到速速度度相相等等，所所以以小小铅铅块块还还没没有有运运动动到到B的的右右端端，两两者者速速度度就就已已经经相相同同，选选项项A错错误误，B正正确确；根根据据摩摩擦擦力力乘乘相相对对路路程程等等于于产产生生的的热热量量，第第一一次次的的相相对对路路程程大大小小大大于于第第二二次次的的相相对对路路程程大大小小，则则图图甲甲所所示示的的过过程程产产生生的的热热量大于图乙所示的过程产生的热量，选项量大于图乙所示的过程产生的热量，选项C错误，错误，D正确。

正确。

答案答案BD随堂演练随堂演练图图6

（1）物体从物体从A运运动到到B共需多少共需多少时间？

（2）电动机因机因传送送该物体多消耗的物体多消耗的电能。

能。

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练答案答案

（1）2.4s

（2）28J随堂演练随堂演练1.如如图7所所示示，半半径径R0.4m的的光光滑滑圆弧弧轨道道BC固固定定在在竖直直平平面面内内，轨道道的的上上端端点点B和和圆心心O的的连线与与水水平平方方向向的的夹角角30，下下端端点点C为轨道道的的最最低低点点且且与与粗粗糙糙水水平平面面相相切切，一一根根轻质弹簧簧的的右右端端固固定定在在竖直直挡板板上上。

质量量m0.1kg的的小小物物块（可可视为质点点）从从空空中中A点点以以v02m/s的的速速度度被被水水平平抛抛出出，恰恰好好从从B点点沿沿轨道道切切线方方向向进入入轨道道，经过C点点后后沿沿水水平平面面向向右右运运动至至D点点时，弹簧簧被被压缩至至最最短短，C、D两两点点间的的水水平平距距离离L1.2m，小小物物块与与水水平平面面间的的动摩擦因数摩擦因数0.5，g取取10m/s2。

求：

。

求：

随堂演练随堂演练图图7

（1）小物小物块经过圆弧弧轨道上道上B点点时速度速度vB的大小；的大小；

（2）小物小物块经过圆弧弧轨道上道上C点点时对轨道的道的压力大小；力大小；（3）弹簧的簧的弹性性势能的最大能的最大值Epm。

随堂演练随堂演练答案答案

（1）4m/s

（2）8N（3）0.8J随堂演练随堂演练2.如如图8所所示示，一一质量量为m1kg的的可可视为质点点的的滑滑块，放放在在光光滑滑的的水水平平平平台台上上，平平台台的的左左端端与与水水平平传送送带相相接接，传送送带以以v2m/s的的速速度度沿沿顺时针方方向向匀匀速速转动（传送送带不不打打滑滑）。

现将将滑滑块缓慢慢向向右右压缩轻弹簧簧，轻弹簧簧的的原原长小小于于平平台台的的长度度，滑滑块静静止止时弹簧簧的的弹性性势能能为Ep4.5J，若若突突然然释放放滑滑块，滑滑块向向左左滑滑上上传送送带。

已已知知滑滑块与与传送送带间的的动摩摩擦擦因因数数为0.2，传送送带足足够长，取，取g10m/s2。

求：

。

求：

图图8

（1）滑滑块第一次滑上第一次滑上传送送带到离开到离开传送送带所所经历的的时间；

（2）滑滑块第一次滑上第一次滑上传送送带到离开到离开传送送带由于摩擦由于摩擦产生的生的热量。

量。

随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练答案答案

（1）3.125s

（2）12.5J随堂演练随堂演练3.（2015福福建建理理综综，21）如如图9，质量量为M的的小小车静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上，小小车AB段段是是半半径径为R的的四四分分之之一一圆弧弧光光滑滑轨道道，BC段段是是长为L的的水水平平粗粗糙糙轨道道，两两段段轨道道相相切切于于B点点。

一一质量量为m的的滑滑块在小在小车上从上从A点由静止开始沿点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度道滑下，重力加速度为g。

图图9随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练