《（2015步步高）2015年高考一轮复习（题组扣点+课堂探究+学科素养培养）第六章 动量守恒定律 专题六》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（2015步步高）2015年高考一轮复习（题组扣点+课堂探究+学科素养培养）第六章 动量守恒定律 专题六（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题六 力学三大观点的应用 第六章 动量守恒定律 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 考点一 应用动量观点和能量观点处理多过程问题 综合应用动量和能量观点处理直线运动、曲线运动 ( 或平抛运动 ) 和圆周运动相结合的多过程问题是我省高考的重点和热点之一 1 弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运动过程 2 进行正确的受力分析，明确各过程的运动特点 3 光滑的平面或曲面，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打击木块、不受其他外力作用的二物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析 4 如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析 课堂探究
2、学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 【 例 1 】 如图 1 所示， O 为半径为 R 的光滑圆弧轨道 B 圆心， C 成 角， B 、 O 、 E 等高，在水平面上放着两个完全相同的小物块 b 、 c ，它们到水平面左端点 E 的距离分别为 L 和 2 L a 从光滑竖直轨道 的 A 点由静止释放，经过圆弧轨道从 D 点飞出后，刚好从 E 点以水平方向的速度进入水平面，先与 b 正碰连为一体，然后与 c 正碰连为一体，最后三物块停在距 E 点为 3 L 的 H 处三个小物块的质量均为 m ，它们与水平面间的动摩擦因数相同，重力加速度为 g ，求： ( 1 ) 释放点
3、 A 距 B 点的高 h ； ( 2 ) 物块在圆弧轨道最低点 C 受到的支持 力 F N 的大小 ； ( 3 ) 物块与水平面间的动摩擦因数 . 图 1 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 解析 (1) 物块在 D 竖直方向上的分速度 v 足 v 2 2 gR 在 E 点的速度等于在 D 点的水平方向上的分速度 v E v 2 gR 由 A 到 E 根据机械能守恒定律： m 12 m v 2E 解得 h g R (2) 由 A 到 C 根据机械能守恒定律： h R ) 12 m v 2C 根据牛顿第二定律： F N m 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专
4、题六 力学三大观点的应用 课堂探究 F N m (3 2co s 3 ) (3) 由 E 到 F 根据动能定理： m 12 m v 2F 12 m v 2E 碰撞过程动量守恒： m v F 2 m v F 同理 F 到 G 根据动能定理： 2 m 12 2 m v 2G 12 2 m v F 碰撞过程动量守恒： 2 m v G 3 m v G 由 G 到 H 再根据动能定理： 3 m 0 12 3 m v G 2 由以上各式可得： R 14 L 答案 (1) R (2)(3 2co s 3 ) (3)R 14 L 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 【 突破
5、训练 1 】 如图 2 所示 ， 一小车静置于光滑水平面上 ， 小车左端被固定在地面上的竖直挡板挡住 ， 半径为 R 的光滑四分之一圆弧轨道固定在小车上 ， 圆弧轨道最低点与小车上表面相切于 Q 点 ， 圆弧轨道与小车总质量为 M ， 质量为 m 、 可视为质点的物块从轨道最高点 P 无初速度释放 ， 恰好未从小车右端 N 点滑落 ， 已知物块与小车上表面 间的动摩擦因数为 ， 重力加速度为 g . 求 ： 图 2 ( 1 ) 物块滑到 Q 点时的速度大小 v ； ( 2 ) 小车 的长度 ； ( 3 ) 在整个过程中 ， 小车给挡板的冲量 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观
6、点的应用 课堂探究 解析 (1) 物块从 P 点下滑到 Q 点过程中机械能守恒，有 m 12 m v 2 ， v 2 (2) 设物块恰好滑到小车右端 N 点时两者共同速度为 v 共 ，由动量守恒定律得 m v ( m M ) v 共 由能量守恒得： m 12 m v 2 12 ( m M ) v 2共 解得 L m M (3) 在整个过程中，小车受到挡板的冲量 I m v m 2 小车给挡板的冲量大小 I I m 2 方向水平向左 答案 ( 1 ) 2 ( 2 ) M m ( 3 ) m 2 方向水平向左 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 动力学观点主要是
7、牛顿运动定律和运动学公式 我省对动量观点的考查主要是动量守恒定律，对能量观点的考查包括动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律 此类问题过程复杂、综合性强，能较好地考查应用有关规律分析和解决综合问题的能力 考点二 应用动力学观点、能量观点、动量观点解决综合问题 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 【 例 2 】 如图 3 所示为过山车简易模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成， Q 点为圆形轨道最低点， M 点为最高点，圆形轨道半径 R m 水平轨道 侧的水平地面上，并排放置两块长木板 c 、 d ，两木板间相互接触但不粘连，长木板上表面与水平轨道
8、 齐，木板 c 质量 2.2 长 L 4 m ，木板 d 质量 4.4 质量 k g 的小滑块 b 放置在轨道 一质量 1. 3 k g 的小滑块 a 从 P 点以水平速度 圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块 b 发生碰撞， 碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失碰后 a 沿原路返回到 M 点时，对轨道压力恰好为 0. 已知小滑块b 与两块长木板间动摩擦因数均为 0 重力加速度 g 10 m/ (1) 求小滑块 a 与小滑块 b 碰撞后， a 和 b 的速度大小 v 1 和 v 2 ； (2) 若碰后滑块 b 在木板 c 、 d 上滑动时，木板 c 、 d 均 静止不动， c 、 d 与地面
9、间的动摩擦因数 至少多大？ ( 木板 c 、 d 与地面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦 力等于滑动摩擦力 ) (3) 若不计木板 c 、 d 与地面间的摩擦，碰后滑块 b 最终恰好没有离开木板 d ，求滑块 b 在木板 c 上滑行的时间及木板 d 的长度 图 3 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 解析 (1) 根据题意可知：小滑块 a 碰后返回到 M 点时： m 1 m 1 g 小滑块 a 碰后返回到 M 点过程中机械能守恒： 12 m 1 v 21 12 m 1 v 2M m 1 g (2 R ) 代入数据，解得： v 1 4 m /s 取水平向右为正方
10、向，小滑块 a 、 b 碰撞前后： 动量守恒： m 1 v 0 m 1 v 1 m 2 v 2 机械能守恒： 12 m 1 v 20 12 m 1 v 21 12 m 2 v 22 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 代入数据，解得： v 0 9.2 m /s ， v 2 5 . 2 m / s (2) 若 b 在 d 上滑动时 d 能静止，则 b 在 c 上滑动时 c 和 d 一定能静止 ( m 2 m 4 ) g 0 m 2 g 解得 m 2 m 4 0 (3) 小滑块 b 滑上长木板 c 时的加速度大小： a 1 0 g m /s 2 此时两块长木板的
11、加速度大小： a 2 0 m 2 m 4g m /s 2 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 令小滑块 b 在长木板 c 上的滑行时间为 t ，则： 时间 t 内小滑块 b 的位移 x 1 v 2 t 12 a 1 t 2 两块长木板的位移 x 2 12 a 2 t 2 且 x 1 x 2 L 解得： t 1 1 s 或 t 2 10 3 s ( 舍去 ) b 刚离开长木板 c 时 b 的速度 v 2 v 2 a 1 t 1 3.6 m /s b 刚离开长木板 c 时 d 的速度 v 3 a 2 t 1 0.8 m /s 设 d 的长度至少为 x 由动量守恒
12、可知： m 2 v 2 m 4 v 3 ( m 2 m 4 ) v 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 课堂探究 解得： v 2 m/s 0 m 2 12 m 2 v 2 2 12 m 4 v 23 12 ( m 2 m 4 ) v 2 解得： x 1.4 m 答案 (1)4 m /s 5 . 2 m / s (2)(3)1 s 1. 4 m 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 学科素养培养 31用三大规律解决综合题的审题与答题规范 【 例 3 】 ( 2012 安徽理综 24) 如图 4 所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左
13、端固定，右端连接着质量 M 2 k g 的小物块 A . 装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接传送带始终以 u 2 m /置的右边是一光滑曲面质量 m 1 k g 的小物块 B 从其上距水平台面高 h 1 . 0 m 处由静止释放已知物块 B 与传送带之间的动摩擦因数 0 . 2 ，传送带长 l 1 . 0 m 设物块 A 、 B 间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态，取 g 1 0 m / (1) 求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小； (2) 通过计算说明物块 B 与物块 A 第一 次碰撞后能否运动到右边的曲面上？ (3) 如果物块 A 、 B 每次碰撞后，物块 A 再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当 它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块 B 第 n 次碰撞后的运动速度大小 图 4 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 审题与关联 学科素养培养 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 专题六 力学三大观点的应用 学科素养培养 解析 (1) 设物
