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2023高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二第9讲力学三大观点的综合应用课件
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这是一份2023高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二第9讲力学三大观点的综合应用课件，共60页。PPT课件主要包含了知识归纳素养奠基，专题二能量与动量，续上表，细研命题点提升素养等内容，欢迎下载使用。
第9讲 力学三大观点的综合应用
解决力学问题有三大解题途径：动力学观点、动量观点和能量观点，很多问题往往不是用一个观点分析，要求三种观点综合使用，相互补充，采用最为有效的方法解题．三个观点所针对的问题各有侧重，解题过程各有优势．1．力学三大观点比较．
2.力学三大观点综合应用类型．(1)在同一过程中应用力学三大观点．在同一运动过程中，不能局限一种观点解题，要三种观点相互结合，如：“碰撞、爆炸、反冲”“滑块—弹簧”“滑块—平板”“小球—凹槽”“滑块—摆球”等运动模型，通常要综合应用动量和能量观点．“传送带模型” “滑块—平板”“圆形轨道”等，通常要综合应用动力学和能量观点．(2)在组合过程中应用力学三大观点．这类运动由多个过程组成，要求对各阶段的运动分别应用不同规律，两个相邻过程连接点的速度是解题的关键物理量．
3．在电、磁学中应用力学三大观点．在电、磁学中应用力学三大观点，除了方法迁移，还要涉及“电场力、安培力、洛伦兹力”的特点，注意“电场力做功、电势能”“安培力做功、产生的电能”之间的关系.
命题点一 三大力学观点在力学中的综合应用动量观点和能量观点的选取原则．(1)动量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别对于打击一类的问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解，即Ft＝mv－mv0.②对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解．
(2)能量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解．②如果只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解．
(1)弹簧恢复形变的瞬间，支架获得的速度大小；(2)支架能上升的最大高度；(3)从解除锁定到支架落回地面的过程中系统因摩擦损失的机械能．
3．(2021·佛山一模)如图所示，光滑轨道ABC，其中AB段是倾角为θ＝53°的固定斜面，BC段是足够长的水平面，B处有一小段长度可以忽略的光滑圆弧衔接．水平面上距离B点x0处放置着滑块甲，滑块内的竖直平面内嵌有一条两端开口的细管abcde(管壁厚度和管的直径大小可以忽略不计)，ab、de段是长度均为L的水平管，bcd段是半径为0.4 m的半圆管，管道除de段粗糙外，其余部分均光滑．轨道和管道处于同一竖直平面内．一个质量为m的小球乙(可视为质点)从斜面上高1.8 m处无初速释放，后无障碍进入滑块内细管，小球在de段中所受阻力为其重力的0.2倍，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6.
(1)若滑块甲固定，小球从e点以4 m/s速度抛出，且垂直击中斜面，求L和x0的大小？(2)若滑块甲的质量也为m，且可自由滑动，求小球到达d点瞬间所受弹力大小和滑块最终的速度大小？
4．(2022·梅州二模)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平．一质量为m，可看成质点的滑块从轨道上的A点由静止滑下．若传送带静止，滑块恰能运动到C点停止；当传送带以速度√gR顺时针转动时，滑块到C点后做平抛运动，通过光滑圆弧装置EF无机械能损失地滑上静止在光滑水平地面上的长木板，长木板右端运动到H时与固定挡板碰撞粘连．长木板质量M＝2m，板长l＝6.5R，板右端到挡板的距离L在R
(1)沉入河底前瞬间的动量大小p；(2)从开始抛出到沉入河底前瞬间的整个过程中，水对小石片做的功W；(3)从抛出到开始下沉的时间t.
命题点二 三大力学观点在电、磁学中的综合应用在电磁学中，如电场的性质、磁场对电荷的作用、电磁感应等相关知识以及力学三大观点的应用，下面以电磁感应为例作讲述．1．电磁感应中动力学问题的分析．导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态．动态分析的基本思路如下：
3．动量守恒定律在电磁感应现象中的应用．在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安培力充当系统内力，如果两安培力等大反向，且它们受到的外力的合力为0，则满足动量守恒条件，运用动量守恒定律求解比较方便．
1.(多选)如图所示，真空中，水平正对放置的平行金属板A、B间存在竖直方向的匀强电场，带电量为＋Q的球P内含有一弹射装置，其质量为m1(含其内部弹射装置)，质量为m2、不带电的小球置于球P内部的弹射装置中．开始时，球P恰好静止在距A板h的位置．某时刻，小球相对于金属板以速度v0水平弹出，球P和小球同时到达金属板．若两球均可视为质点，球P运动过程中电荷量保持不变且不影响原电场分布，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
2．(2022·湛江模拟测试)如图所示，在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde，其中ab、de段水平，bc段为倾角θ＝37°的直线管，cd段为半径R＝0.6 m、圆心角θ＝37°的圆弧管，其左端与bc相切、右端与de相切，且其圆心O与ab在同一水平线上，各段间平滑连接．Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场．e段有一轻质刚性阀门，阀门左侧紧挨放置一质量m＝0.1 kg的刚性小球B，其左侧连接一劲度系数k＝50 N/m的轻质绝缘弹簧，当球B对阀门的作用力F达到5 N时阀门将瞬间打开并消隐，此过程中球B无能量损失．现在ab段距b点x0＝0.4 m处静止释放另一质量也为m、带电量q＝＋1.0×10－6 C的小球A，小球经过bc段时恰好匀速运动，设小球在运动全过程电量不变，取g＝10 m/s2，sim 37°＝0.6，求：
(1)电场强度大小；(2)球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小；(3)球A的最终速度(设de管足够长)．
第9讲 力学三大观点的综合应用
解决力学问题有三大解题途径：动力学观点、动量观点和能量观点，很多问题往往不是用一个观点分析，要求三种观点综合使用，相互补充，采用最为有效的方法解题．三个观点所针对的问题各有侧重，解题过程各有优势．1．力学三大观点比较．
2.力学三大观点综合应用类型．(1)在同一过程中应用力学三大观点．在同一运动过程中，不能局限一种观点解题，要三种观点相互结合，如：“碰撞、爆炸、反冲”“滑块—弹簧”“滑块—平板”“小球—凹槽”“滑块—摆球”等运动模型，通常要综合应用动量和能量观点．“传送带模型” “滑块—平板”“圆形轨道”等，通常要综合应用动力学和能量观点．(2)在组合过程中应用力学三大观点．这类运动由多个过程组成，要求对各阶段的运动分别应用不同规律，两个相邻过程连接点的速度是解题的关键物理量．
3．在电、磁学中应用力学三大观点．在电、磁学中应用力学三大观点，除了方法迁移，还要涉及“电场力、安培力、洛伦兹力”的特点，注意“电场力做功、电势能”“安培力做功、产生的电能”之间的关系.
命题点一 三大力学观点在力学中的综合应用动量观点和能量观点的选取原则．(1)动量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别对于打击一类的问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解，即Ft＝mv－mv0.②对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解．
(2)能量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解．②如果只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解．
(1)弹簧恢复形变的瞬间，支架获得的速度大小；(2)支架能上升的最大高度；(3)从解除锁定到支架落回地面的过程中系统因摩擦损失的机械能．
3．(2021·佛山一模)如图所示，光滑轨道ABC，其中AB段是倾角为θ＝53°的固定斜面，BC段是足够长的水平面，B处有一小段长度可以忽略的光滑圆弧衔接．水平面上距离B点x0处放置着滑块甲，滑块内的竖直平面内嵌有一条两端开口的细管abcde(管壁厚度和管的直径大小可以忽略不计)，ab、de段是长度均为L的水平管，bcd段是半径为0.4 m的半圆管，管道除de段粗糙外，其余部分均光滑．轨道和管道处于同一竖直平面内．一个质量为m的小球乙(可视为质点)从斜面上高1.8 m处无初速释放，后无障碍进入滑块内细管，小球在de段中所受阻力为其重力的0.2倍，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6.
(1)若滑块甲固定，小球从e点以4 m/s速度抛出，且垂直击中斜面，求L和x0的大小？(2)若滑块甲的质量也为m，且可自由滑动，求小球到达d点瞬间所受弹力大小和滑块最终的速度大小？
4．(2022·梅州二模)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平．一质量为m，可看成质点的滑块从轨道上的A点由静止滑下．若传送带静止，滑块恰能运动到C点停止；当传送带以速度√gR顺时针转动时，滑块到C点后做平抛运动，通过光滑圆弧装置EF无机械能损失地滑上静止在光滑水平地面上的长木板，长木板右端运动到H时与固定挡板碰撞粘连．长木板质量M＝2m，板长l＝6.5R，板右端到挡板的距离L在R
(1)沉入河底前瞬间的动量大小p；(2)从开始抛出到沉入河底前瞬间的整个过程中，水对小石片做的功W；(3)从抛出到开始下沉的时间t.
命题点二 三大力学观点在电、磁学中的综合应用在电磁学中，如电场的性质、磁场对电荷的作用、电磁感应等相关知识以及力学三大观点的应用，下面以电磁感应为例作讲述．1．电磁感应中动力学问题的分析．导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态．动态分析的基本思路如下：
3．动量守恒定律在电磁感应现象中的应用．在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安培力充当系统内力，如果两安培力等大反向，且它们受到的外力的合力为0，则满足动量守恒条件，运用动量守恒定律求解比较方便．
1.(多选)如图所示，真空中，水平正对放置的平行金属板A、B间存在竖直方向的匀强电场，带电量为＋Q的球P内含有一弹射装置，其质量为m1(含其内部弹射装置)，质量为m2、不带电的小球置于球P内部的弹射装置中．开始时，球P恰好静止在距A板h的位置．某时刻，小球相对于金属板以速度v0水平弹出，球P和小球同时到达金属板．若两球均可视为质点，球P运动过程中电荷量保持不变且不影响原电场分布，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
2．(2022·湛江模拟测试)如图所示，在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde，其中ab、de段水平，bc段为倾角θ＝37°的直线管，cd段为半径R＝0.6 m、圆心角θ＝37°的圆弧管，其左端与bc相切、右端与de相切，且其圆心O与ab在同一水平线上，各段间平滑连接．Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场．e段有一轻质刚性阀门，阀门左侧紧挨放置一质量m＝0.1 kg的刚性小球B，其左侧连接一劲度系数k＝50 N/m的轻质绝缘弹簧，当球B对阀门的作用力F达到5 N时阀门将瞬间打开并消隐，此过程中球B无能量损失．现在ab段距b点x0＝0.4 m处静止释放另一质量也为m、带电量q＝＋1.0×10－6 C的小球A，小球经过bc段时恰好匀速运动，设小球在运动全过程电量不变，取g＝10 m/s2，sim 37°＝0.6，求：
(1)电场强度大小；(2)球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小；(3)球A的最终速度(设de管足够长)．
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