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1、能力突破能力突破突破一应用动力学和能量观点分析直线、平抛和圆周运动突破一应用动力学和能量观点分析直线、平抛和圆周运动 组合问题组合问题这类这类模型一般不模型一般不难难，各，各阶阶段的运段的运动过动过程具有独立性，只程具有独立性，只要要对对不同不同过过程分程分别选别选用相用相应规应规律即可，两个相律即可，两个相邻邻的的过过程程连连接点的速度是接点的速度是联联系两系两过过程的程的纽带纽带。很多情况下平抛运。很多情况下平抛运动动末速度的方向是解决末速度的方向是解决问题问题的重要突破口。的重要突破口。第第5课时课时( (小专题小专题) )应用动力学观点和能量观点应用动力学观点和能量观点突破力学压轴题突
2、破力学压轴题知知 识识 梳梳 理理能力突破能力突破【典例典例1】如如图图1所示，将一所示，将一质质量量m0.1 kg的小球自水平平台的小球自水平平台顶顶端端O点水平点水平抛出，小球恰好无碰撞地落到平台右抛出，小球恰好无碰撞地落到平台右侧侧一一倾倾角角为为53的光滑斜面的光滑斜面顶顶端端A并沿斜面下滑，斜面底端并沿斜面下滑，斜面底端B与光滑水与光滑水平平轨轨道平滑道平滑连连接，小球以不接，小球以不变变的速率的速率图图1过过B点后点后进进入入BC部分，再部分，再进进入入竖竖直直圆轨圆轨道内道内侧侧运运动动。已知。已知斜面斜面顶顶端与平台的高度差端与平台的高度差h3.2 m，斜面高，斜面高H15 m
3、，竖竖直直圆轨圆轨道半径道半径R5 m。取。取sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2，求：，求：能力突破能力突破(1)小球水平抛出的初速度小球水平抛出的初速度v v0及斜面及斜面顶顶端与平台端与平台边缘边缘的水平距的水平距离离x；(2)小球从平台小球从平台顶顶端端O点抛出至落到斜面底端点抛出至落到斜面底端B点所用的点所用的时间时间；(3)若若竖竖直直圆轨圆轨道光滑，小球运道光滑，小球运动动到到圆轨圆轨道最高点道最高点D时对轨时对轨道的道的压压力。力。能力突破能力突破能力突破能力突破答案答案(1)6 m/s4.8 m(2)2.05 s(3)3 N，方向，方向竖竖直向上直向上能力
4、突破能力突破【变式训练变式训练】1(2014高考押题卷五高考押题卷五)如如图图2所示，所示，用内壁光滑的薄壁用内壁光滑的薄壁细细管弯成的管弯成的“S”形形轨轨道固定于道固定于竖竖直平面内，直平面内，其弯曲部分是由两个半径均其弯曲部分是由两个半径均为为R0.2 m的半的半圆圆平滑平滑对对图图2接而成接而成(圆圆的半径的半径远远大于大于细细管内径管内径)。轨轨道底端道底端A与水平地面与水平地面相切，相切，顶顶端与一个端与一个长为长为l0.9 m的水平的水平轨轨道相切道相切B点。一点。一倾倾角角为为37的的倾倾斜斜轨轨道固定于右道固定于右侧侧地面上，其地面上，其顶顶点点D与水平与水平轨轨道的高度差道
5、的高度差为为h0.45 m，并与其它两个，并与其它两个轨轨道道处处于同一于同一竖竖直平面内。一直平面内。一质质量量为为m0.1 kg的小物体的小物体(可可视为质视为质点点)在在A能力突破能力突破点被点被弹弹射入射入“S”形形轨轨道内，沿道内，沿轨轨道道ABC运运动动，并恰好从，并恰好从D点点无碰撞地落到无碰撞地落到倾倾斜斜轨轨道上。小物体与道上。小物体与BC段段间间的的动动摩擦因数摩擦因数0.5。(不不计计空气阻力。空气阻力。g取取10 m/s2。sin 370.6，cos 370.8)(1)小物体从小物体从B点运点运动动到到D点所用的点所用的时间时间；(2)小物体运小物体运动动到到B点点时对
6、时对“S”形形轨轨道的作用力大小和方向；道的作用力大小和方向；(3)小物体在小物体在A点点获获得的得的动动能。能。能力突破能力突破能力突破能力突破答案答案(1)0.5 s(2)11.5 N竖竖直向上直向上(3)2.05 J能力突破能力突破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、滑块滑板滑板 模型模型1方法技巧方法技巧若一个物体或多个物体参与了多个运若一个物体或多个物体参与了多个运动过动过程，有的程，有的过过程程只涉及运只涉及运动动和力的和力的问题问题或只要求分析物体的或只要求分析物体的动动力学特点，力学特点，则则要用要用动动力学方法求解；若某力学方法求解
7、；若某过过程涉及做功和能量程涉及做功和能量转转化化问题问题，则则要考要考虑应虑应用用动动能定理、机械能守恒定律或功能能定理、机械能守恒定律或功能关系求解。关系求解。能力突破能力突破2解题模板解题模板能力突破能力突破【典例典例2】(2014牡丹江一模牡丹江一模)如如图图3所示，所示，x轴轴与水平与水平传传送送带带重合，坐重合，坐标标原点原点O在在传传送送带带的左端，的左端，传传送送带长带长L8 m，匀速运，匀速运动动的速度的速度v v05 m/s。一。一质质量量m1 kg的的图图3小物小物块块，轻轻轻轻放在放在传传送送带带上上xP2 m的的P点。小物点。小物块块随随传传送送带带运运动动到到Q点后
8、冲上光滑斜面且点后冲上光滑斜面且刚刚好到达好到达N点点(小物小物块块到达到达N点后点后被收集，不再滑下被收集，不再滑下)。若小物。若小物块经过块经过Q处处无机械能无机械能损损失，小物失，小物块块与与传传送送带间带间的的动动摩擦因数摩擦因数0.5，重力加速度，重力加速度g10 m/s2。求：求：(1)N点的点的纵纵坐坐标标；(2)小物小物块块在在传传送送带带上运上运动产动产生的生的热热量；量；能力突破能力突破(3)若将小物若将小物块轻轻块轻轻放在放在传传送送带带上的某些位置，最上的某些位置，最终终均能沿光均能沿光滑斜面越滑斜面越过纵过纵坐坐标标yM0.5 m的的M点，求点，求这这些位置的横坐些位
9、置的横坐标标范范围围。能力突破能力突破第一步：抓住关键点第一步：抓住关键点挖掘信息挖掘信息能力突破能力突破第二步：抓好过程分析第二步：抓好过程分析理清思路理清思路能力突破能力突破能力突破能力突破(3)设在坐标为设在坐标为x1处轻轻将小物体放在传送带上，最终刚好能处轻轻将小物体放在传送带上，最终刚好能到达到达M点，点，由能量守恒得由能量守恒得mg(Lx1)mgyM代入数据解得代入数据解得x17 m故小物体在传送带上的位置横坐标范围故小物体在传送带上的位置横坐标范围0x7 m答案答案(1)1.25 m(2)12.5 J(3)0x7 m能力突破能力突破力学综合题中多过程问题的分析思路力学综合题中多过
10、程问题的分析思路(1)对力学综合题中的多过程问题，关键是抓住物理情境中出对力学综合题中的多过程问题，关键是抓住物理情境中出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。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，选择合适的规律列出相应的方程求解。的规律列出相应的方程求解。能力突破能力突破【变式训练变式训练】2如如图图4为为某生某生产产流水流水线线工作原理示意工作原理示意
11、图图。足。足够长够长的工作平的工作平台上有一小孔台上有一小孔A，一定，一定长长度的操作板度的操作板(厚度可忽略不厚度可忽略不计计)静静止于小孔的左止于小孔的左侧侧，某，某时时刻开始，零件刻开始，零件(可可视为质视为质点点)无初速无初速度地放上操作板的中点，同度地放上操作板的中点，同时时操作板在操作板在电动电动机机带动带动下向下向右做匀加速直右做匀加速直线线运运动动，直至运，直至运动动到到A孔的右孔的右侧侧(忽略小孔忽略小孔对对操作板运操作板运动动的影响的影响)，最，最终终零件运零件运动动到到A孔孔时时速度恰好速度恰好为为零，并由零，并由A孔下落孔下落进进入下一道工序。已知零件与操作板入下一道工
12、序。已知零件与操作板间间的的动动摩擦因数摩擦因数10.05，零件与工作台，零件与工作台间间的的动动摩擦因数摩擦因数20.025，不，不计计操作板与工作台操作板与工作台间间的摩擦。重力加速度的摩擦。重力加速度g10 m/s2。求：。求：能力突破能力突破(1)操作板做匀加速直操作板做匀加速直线线运运动动的加速度大小；的加速度大小；(2)若操作板若操作板长长L2 m，质质量量M3 kg，零件的，零件的质质量量m0.5 kg，则则操作板从操作板从A孔左孔左侧侧完全运完全运动动到右到右侧侧的的过过程中，程中，电动电动机机至少做多少功？至少做多少功？图图4能力突破能力突破能力突破能力突破能力突破能力突破答案答案(1)2 m/s2(2)12.33 J
