《【全程复习】（广西专用）（广西专用）高考物理一轮复习 6.3研究动力学问题的三个基本观点课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【全程复习】（广西专用）（广西专用）高考物理一轮复习 6.3研究动力学问题的三个基本观点课件 新人教版（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲 研究动力学问题的三个基本观点,考点1 力和运动的观点,1.牛顿运动定律 （1）牛顿第一定律力 （2）牛顿第二定律：F合=_.（Fx=max，Fy=may） （3）牛顿第三定律：F=-F.,不是维持物体运动的原因. 惯性定律.,ma,2.研究匀变速直线运动的规律 （1）速度公式：vt=_. （2）位移公式：s= . （3）速度位移公式：_=2as.,v0+at,vt2-v02,3.研究曲线运动的方法 （1）运动的合成与分解：满足平行四边形定则. （2）平抛运动： （3）圆周运动：分析向心力，,水平方向_. 竖直方向_.,匀速直线运动,自由落体运动,用力与运动的观点解决动力学问题 （1）适
2、用情况. 主要用于分析力与加速度的瞬时对应关系,进而确定物体的运动情况.主要研究匀变速直线运动、匀变速曲线运动以及圆周运动中力和加速度的关系. （2）使用方法. 确定研究对象,做好受力分析和运动过程分析,以加速度为桥梁建立力和运动量间的关系,列出方程,求出各物理量.,质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面 间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视 为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性 变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重 力加速度g取10 m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间内的位 移大小为（ ） A.18 m
3、B.54 m C.72 m D.198 m,【解析】选B.本题考查滑动摩擦力、牛顿第二定律、匀变速直 线运动规律等知识点.根据滑动摩擦力定义可知,物体运动过程 中所受滑动摩擦力Ff=mg=4 N,03 s物体所受外力等于最大 静摩擦力,物体恰能保持静止状态.在以后的过程中,物体交替 做匀加速直线运动和匀速直线运动.匀加速直线运动过程中物 体的加速度 物体做匀加速直线运动, 物体的位移 6 s末的速度v=at=6 m/s;69 s,物体做匀速直线运动,物体的位移s2=vt=18 m;912 s物体继 续做匀加速直线运动,位移 因此012 s物 体的位移s=s1+s2+s3=54 m,B项正确.,
4、考点2 动量的观点,1.动量定理：I合=_或I1+I2+=p或F合t=p 2.动量守恒定律：m1v1+m2v2=_,p,m1v1+m2v2,用动量的观点解决动力学问题 （1）适用情况. 常用于单个物体的受力与时间问题,题目中不涉及加速度和位移,特别用于打击、碰撞、爆炸、反冲等一类问题,该类问题作用时间短、作用力变化快,故常用动量定理或动量守恒定律,该方法不用考虑过程的细节.,（2）使用方法. 动量定理的应用:,动量守恒定律的应用:确定研究对象,做好受力分析和过程分析,判断是否符合动量守恒的三种情况,选取正方向,明确初、末状态动量的大小和方向（正、负）,最后列动量守恒方程求解.,（2011四川高
5、考）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命.一货车严重超载后的总质量为49 t，以54 km/h 的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2（不超载时则为5 m/s2）.,（1）若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？ （2）若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1 t的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1 s后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？,【解析】（1）由运动学公式vt2-v02=2as，代入数据可知 （2）设经过位移s=25 m后，该货车的
6、速度为v1，由运动学 公式v02-v12=2a1s 设碰后共同速度为v2，由动量守恒定律Mv1=（M+m）v2 以轿车为研究对象，应用动量定理Ft=mv2-0 联立以上三式得F=9.8104 N 答案：（1）45 m 22.5 m （2）9.8104 N,考点3 能量的观点,1.动能定理：W总= 2.机械能守恒定律：Ek1+Ep1=_,Ek2+Ep2,3.功能关系和能量守恒定律 （1）某种性质的力做功对应某种形式的能和其他形式的能之 间发生转化； （2）某种形式的能量增加，对应其他形式的能量_； （3）系统中某个物体的能量增加，另一个物体的能量一定 _.,减少,减少,用能量的观点解决动力学问题
7、 1.适用情况 常用于单个物体或物体系的受力和位移问题.题目不涉及加速度和时间,无论恒力做功,还是变力做功,不管直线运动还是曲线运动,动能定理均适用.当只有动能、势能相互转化时,用机械能守恒定律.当有除机械能以外的其他能量存在时,用能量守恒定律.,2.使用方法 （1）动能定理:确定研究对象,做好受力分析和过程分析,判断哪些力做功、哪些力不做功,哪些力做正功、哪些力做负功,确定总功及初、末状态物体的动能,最后列动能定理方程求解. （2）机械能守恒定律:确定研究对象,做好受力分析和过程分析,判断是否符合机械能守恒的适用情况和使用条件.选取初、末状态并确定初、末状态机械能,最后列机械能守恒方程求解.
8、,（3）能量守恒定律:确定研究对象,做好受力分析和过程分析,明确有哪些力做功,做功的结果是导致了什么能向什么能转化,然后建立E增=E减的关系并求解讨论.,如图所示,一个质量为m=2 kg的物体在倾 角=37的斜面上的A点以初速度v0= 3 m/s下滑,A点距弹簧上的挡板B的距离 当物体到达B点后,将弹簧压缩到C点,最大压缩量 然后物体又被弹簧沿斜面弹回到最高位置D点,且 求物体跟斜面间的动摩擦因数（g取10 m/s2, sin37=0.6,cos37=0.8,弹簧及挡板的质量不计）.,【解析】以过A点的水平面为重力势能的参考面,则初态物体系 的机械能为: 代入数据解得EA=9 J以物体回到D点
9、为终态,系统的机械能为: 代入数据解得ED=-36 J 由功能原理知,摩擦力做的功等于系统机械能的变化量,有： ,摩擦力做的功 其中 由式得 答案：0.52,碰撞类综合问题的分析 【例证1】（2011重庆高考）（18分）如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三辆车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止.车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：,（1）整个过程中摩擦阻力
10、所做的总功； （2）人给第一辆车水平冲量的大小； （3）第一次与第二次碰撞系统动能损失之比.,【解题指南】解答本题时应注意以下三点： （1）摩擦力的功可以用摩擦力与位移的乘积求出. （2）车与车的短暂碰撞过程遵守动量守恒定律. （3）动能损失可由碰撞前后的动能之差求出.,【规范解答】（1）整个过程中摩擦阻力所做的总功 W=-kmgL-2kmgL-3kmgL=-6kmgL （2分） （2）设第一辆车的初速度为u0，第一次碰前速度为v1，碰后共 同速度为u1，第二次碰前速度为v2，碰后共同速度为u2. （2分） （2分） （2分）,由动量守恒得mv1=2mu1 （1分） 2mv2=3mu2 （1分
11、） 人给第一辆车水平冲量的大小 I=mu0-0= （1分） （3）由解得v12=26kgL （1分） 由解得 （1分） 第一次碰撞系统动能损失 （1分）,由解得u22=2kgL （1分） 由解得 （1分） 第二次碰撞系统动能损失 （1分） 第一次与第二次碰撞系统动能损失之比 （1分） 答案：（1）-6kmgL （2） （3）,【总结提升】动量观点、能量观点解题的选取原则 1.对于不涉及物体运动的加速度而涉及运动时间的问题，特别是对于打击、碰撞一类问题，因时间短且内力随时间变化，则应用动量定理和动量守恒定律求解,2.对于不涉及物体运动的加速度和时间的问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动
12、能定理求解，如果只有重力和系统内弹力做功而又不涉及运动过程的加速度和时间的问题，则选用机械能守恒定律求解；在涉及到滑动摩擦力做功、非弹性碰撞、爆炸、绳绷紧等物理现象时，要选用能量守恒定律 3.对一些比较复杂的物理问题，有时要同时应用三个观点解决问题,【变式训练】（2012惠州模拟）如图所示, 两块完全相同的木块A与B放在光滑水平桌面 上,并排靠在一起,它们的质量为mA=mB= 0.6 kg.质量为m0=0.1 kg的子弹以v0=40 m/s 的水平速度从左方飞来射向A,射穿A后接着射 进B并滞留在B中.子弹射穿A的过程中,B与A始终靠在一起.测得 A、B落地点距桌边的水平距离之比为12,求子弹
13、射穿A和射进 B的过程中分别产生的内能E1和E2.,【解析】已知子弹质量m0=0.1 kg,木块A、B质量mA=mB=0.6 kg. 设子弹刚好穿过A时的速度为v,此时A、B有共同速度vA,子弹和 木块A、B三者总动量守恒,得:m0v0=m0v+（mA+mB）vA 射进B时,木块A速度不变,子弹和木块B最后有共同速度vB,子弹 和木块B总动量守恒, 得:m0v+mBvA=（m0+mB）vB 两木块此后做平抛运动,运动时间相同,依题意得 ,联立各式解得:vA=2 m/s vB=4 m/s v=16 m/s 所以射穿A过程中产生的内能: 射进B过程中产生的内能: 答案：64.8 J 8.4 J,【
14、变式备选】如图所示,小球A系在细 线的一端,线的另一端固定在O点,O点 到水平面的距离为h.物块B的质量是 小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平 面间的动摩擦因数为.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止 开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短）, 反弹后上升至最高点时到水平面的距离为 小球与物块视为质 点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时 间t.,【解析】设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度 大小为v1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒 定律,有 设碰撞后小球反弹的速度 大小为v1,同理有,设碰后物块的速度大小为
15、v2,取水平向右为正方向,根据动量守 恒定律,有mv1=-mv1+5mv2，解得 物块在水平面上滑 行所受摩擦力的大小F=5mg，设物块在水平面上滑行的时间 为t,根据动量定理,有-Ft=0-5mv2，解得 答案：,弹簧类综合问题分析 【例证2】如图所示,固定的光滑水平绝 缘轨道与竖直放置的光滑绝缘的圆形轨 道平滑连接,圆形轨道处于水平向右的 匀强电场中,圆形轨道的最低点有A、B、C、D四个小球.已知mA mBmCmDm=0.3 kg,A球带正电,电荷量为q,其余小球均不 带电.电场强度 圆形轨道半径R0.2 m,小球C、D与处 于原长的轻弹簧2连接,小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧1,轻,弹簧与A、B均不连接，由静止释放A、B后，A恰能做完整的圆周运动.B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起,设碰撞时间极短.g取10 m/s2,求: （1）A球刚离开弹簧时速度的大小； （2）弹簧2的最大弹性势能. 【解题指南】解答本题时应注意以下三点： （1）对“A恰能做完整的圆周运动”这个条件要注意理解,确定哪个位置是圆周运动的等效“最高点”. （2）A、B分开和B、C粘合两
