專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題
1.解決動力學(xué)問題的三個基本觀點(1)動力學(xué)觀點：運用牛頓運動定律結(jié)合運動學(xué)知識解題，可處理勻變速運動問題。(2)能量觀點：用動能定理和能量守恒觀點解題，可處理非勻變速運動問題。(3)動量觀點：用動量守恒觀點解題，可處理非勻變速運動問題。用動量定理可簡化問題的求解過程。
2.力學(xué)規(guī)律的選用原則(1)如果要列出各物理量在某一時刻的關(guān)系式，可用牛頓第二定律。(2)研究某一物體受到力的持續(xù)作用發(fā)生運動狀態(tài)改變時，一般用動量定理(涉及時間的問題)或動能定理(涉及位移的問題)去解決問題。(3)若研究的對象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用動量守恒定律和機械能守恒定律去解決問題，但需注意所研究的問題是否滿足守恒的條件。
(4)在涉及相對位移問題時則優(yōu)先考慮能量守恒定律，系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機械能的減少量，即系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。(5)在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時，需注意到這些過程一般均隱含有系統(tǒng)機械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化，作用時間都極短，因此用動量守恒定律去解決。
例1　(2022·廣東卷·13)某同學(xué)受自動雨傘開傘過程的啟發(fā)，設(shè)計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止狀態(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速度v0為10 m/s向上滑動時，受到滑桿的摩擦力f為1 N，滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質(zhì)量m＝0.2 kg，滑桿的質(zhì)量M＝0.6 kg，A、B間的距離l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣阻力.求：(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中，桌面對滑桿支持力的大小N1和N2；
當(dāng)滑塊處于靜止時桌面對滑桿的支持力等于滑塊和滑桿的重力，即N1＝(m＋M)g＝8 N當(dāng)滑塊向上滑動時受到滑桿的摩擦力為1 N，根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊對滑桿的摩擦力也為1 N，方向豎直向上，則此時桌面對滑桿的支持力大小為N2＝Mg－f′＝5 N。
(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v1；
代入數(shù)據(jù)解得v1＝8 m/s。
(3)滑桿向上運動的最大高度h。
由于滑塊和滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，即碰后兩者共速，取豎直向上為正方向，碰撞過程根據(jù)動量守恒定律有mv1＝(m＋M)v碰后滑塊和滑桿以速度v整體向上做豎直上拋運動，根據(jù)動能定理有－(m＋M)gh＝0－ (m＋M)v2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得h＝0.2 m。
例2　(2023·山東濟寧市模擬)如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M＝1.98 kg的小車，小車上B點右側(cè)為水平軌道，其中BC段粗糙，CD段光滑。B點的左側(cè)為一半徑R＝1.3 m的光滑四分之一圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在B點相切，車的最右端D點固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長度時左端恰好位于小車的C點，B與C之間距離L＝0.7 m。一質(zhì)量m＝1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)，置于小車的B點，開始時小車與小物塊均處于靜止狀態(tài)。一質(zhì)量m0＝20 g的子彈以水平速度v0＝600 m/s向右擊中小車并停留在車中，假設(shè)子彈擊中小車的過程時間極短，已知小物塊與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2。求：
(1)小物塊沿圓弧軌道上升的最大高度h；
對子彈與小車組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律有m0v0＝(m0＋M)v1當(dāng)小物塊運動到圓弧軌道的最高點時三者共速，對三者由水平方向動量守恒有(m0＋M)v1＝(m0＋M＋m)v2由機械能守恒定律有
聯(lián)立解得h＝1.2 m，即小物塊沿圓弧軌道上升的最大高度h＝1.2 m。
(2)小物塊第一次返回到B點時速度v的大?。?br/>當(dāng)小物塊第一次回到B點時，設(shè)車和子彈的速度為v3，取水平向右為正方向，由水平方向動量守恒有(m0＋M)v1＝(m0＋M)v3＋mv由能量守恒定律有
聯(lián)立解得v3＝2 m/s，v＝8 m/s，即小物塊第一次返回到B點時速度大小為v＝8 m/s。
(3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm；
當(dāng)彈簧具有最大彈性勢能Epm時，三者速度相同。由動量守恒定律有(m0＋M)v3＋mv＝(m0＋M＋m)v4
聯(lián)立解得Epm＝8.5 J。
(4)小物塊最終與小車保持相對靜止時到B的距離x。
小物塊最終與小車保持相對靜止時，三者共速，設(shè)小物塊在BC段總共運動了s的路程，由水平方向動量守恒有(m0＋M)v1＝(m0＋M＋m)v5由能量守恒定律有
聯(lián)立解得s＝2.4 m＝4L－x則小物塊最終與小車保持相對靜止時到B的距離x＝0.4 m。
例3　(2023·浙江6月選考·18)為了探究物體間碰撞特性，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。水平直軌道AB、CD和水平傳送帶平滑無縫連接，兩半徑均為R＝0.4 m的四分之一圓周組成的豎直細圓弧管道DEF與軌道CD和足夠長的水平直軌道FG平滑相切連接。質(zhì)量為3m的滑塊b與質(zhì)量為2m的滑塊c用勁度系數(shù)k＝100 N/m的輕質(zhì)彈簧連接，靜置于軌道FG上。現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.12 kg的滑塊a以初速度v0＝ 從D處進入，經(jīng)DEF管道后，與FG上的滑塊b碰撞(時間極短)。
已知傳送帶長L＝0.8 m，以v＝2 m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動，滑塊a與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，其他摩擦和阻力均不計，各滑塊均可視為質(zhì)點，彈簧的彈性勢能Ep＝ (x為形變量)，重力加速度g＝10 m/s2。
(1)求滑塊a到達圓弧管道DEF最低點F時速度大小vF和所受支持力大小FN；
答案　10 m/s　31.2 N
解得vF＝10 m/s，F(xiàn)N＝31.2 N
(2)若滑塊a碰后返回到B點時速度vB＝1 m/s，求滑塊a、b碰撞過程中損失的機械能ΔE；
解得va＝5 m/s因a、b碰撞過程動量守恒，則mvF＝－mva＋3mvb解得碰后b的速度vb＝5 m/s
(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差Δx。
若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，則a、b碰后的共同速度v滿足：mvF＝4mv，解得v＝2.5 m/s
解得x1＝0.1 m系統(tǒng)能量守恒，彈簧最長或最短時，系統(tǒng)動能相等，所以彈簧最長和最短時形變量相等，則彈簧最大長度與最小長度之差Δx＝2x1＝0.2 m。
例4　(2023·廣東茂名市一模)某戶外大型闖關(guān)游戲“渡河”環(huán)節(jié)中，選手從高臺俯沖而下，為了解決速度過快帶來的風(fēng)險，設(shè)計師設(shè)計了如圖所示的減速裝置。浮于河面的B板緊靠緩沖裝置A板，B的左側(cè)放置一物體C。選手通過高臺光滑曲面下滑，經(jīng)過A后滑上B。已知A、B的質(zhì)量均為M0＝48 kg，C的質(zhì)量為M＝12 kg。A、B的長度均為L＝3 m，選手與A、B間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.5，A與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.3。B在水中運動時受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被鎖定。不計水流速度，選手和物體C均可看作質(zhì)點，g＝10 m/s2，則：
(1)為了防止A滑動而出現(xiàn)意外，選手及裝備的質(zhì)量最大不超過多少？
設(shè)選手及裝備的質(zhì)量為m，為了防止A滑動，則μ1mg≤μ2(M0＋m)g＋0.1(M＋M0)g解得m≤102 kg
(2)若選手及裝備的質(zhì)量為60 kg，從h＝3.3 m的高臺由靜止開始滑下，經(jīng)過A與C發(fā)生碰撞后一起運動，碰撞時間極短可忽略，在此碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為多少？
選手經(jīng)過A與C發(fā)生碰撞后一起運動，速度為vmv2＝(M＋m)v
(3)在第(2)問前提下，選手與C碰撞后經(jīng)0.5 s恰好與平板B速度相同，要使選手能夠到達河岸，河岸的最大寬度d為多少？
選手與C碰撞后經(jīng)0.5 s恰好與平板B速度相同，根據(jù)動量定理ft＝(M＋m)v－(M＋m＋M0)v′，f＝0.1×(M＋m＋M0)g＝120 N解得v′＝2.5 m/s
之后一起減速，加速度大小為
所以最大寬度d＝x1＋x2＋L＝6.75 m。
1.(2024·江西省聯(lián)考)如圖，傾角為θ＝30°的光滑斜面與光滑水平面在B點平滑連接，傾角為α＝37°的傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶的下端與水平面的右端D點通過一小段圓弧連接。在水平面BD上的C點放一質(zhì)量為3m的小物塊b，在斜面上A點由靜止釋放質(zhì)量為m的小物塊a，A、B間距離為L，a滑到水平面上后與b發(fā)生彈性正碰，之后a、b將在水平面上發(fā)生第二次碰撞，b與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶勻速運動的速度大小為 ，重力加速度為g，sin 37°＝0.6，求：(1)a第一次與b碰撞前瞬間的速度大小；
(2)第一次碰撞后瞬間a與b的速度大小；
設(shè)a、b碰撞后的速度大小分別為v1、v2，根據(jù)動量守恒有mv0＝3mv2－mv1
(3)a、b第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程，b在傳送帶上運動因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。
3mgsin α＋3μmgcs α＝3ma解得a＝gsin α＋μgcs α＝g
2.(2023·廣東卷·15)如圖為某藥品自動傳送系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)由水平傳送帶、豎直螺旋滑槽和與滑槽平滑連接的平臺組成，滑槽高為3L，平臺高為L。藥品盒A、B依次被輕放在以速度v0勻速運動的傳送帶上，在與傳送帶達到共速后，從M點進入滑槽，A剛好滑到平臺最右端N點停下，隨后滑下的B以2v0的速度與A發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圓盤內(nèi)直徑的兩端。已知A、B的質(zhì)量分別為m和2m，碰撞過程中損失的能量為碰撞前瞬間總動能的 。A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，A、B在滑至N點之前不發(fā)生碰撞，忽略空氣阻力和圓盤的高度，將藥品盒視為質(zhì)點。求：
(1)A在傳送帶上由靜止加速到與傳送帶共速所用的時間t；
A在傳送帶上運動時的加速度a＝μg由靜止加速到與傳送帶共速所用的時間
(2)B從M點滑至N點的過程中克服阻力做的功W；
B從M點滑至N點的過程中，由動能定理知
答案　6mgL－3mv02
解得W＝6mgL－3mv02
(3)圓盤的圓心到平臺右端N點的水平距離s。
A、B碰撞過程由動量守恒定律和能量守恒定律可知2m·2v0＝mv1＋2mv2
解得v1＝2v0，v2＝v0
3.(2024·廣東執(zhí)信中學(xué)檢測)如圖所示，在光滑平臺上放置一長度l＝0.5 m、質(zhì)量m2＝2 kg的薄板b(厚度不計)，在薄板b最右端放有可視為質(zhì)點的物塊a，其質(zhì)量m1＝1 kg，物塊a與薄板b間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。開始時兩者均靜止，現(xiàn)對薄板b施加F＝8 N、水平向右的恒力，待a脫離b(b尚未露出平臺)后，將b取走。a離開平臺后由A點沿切線落入半徑R＝0.9 m的豎直光滑圓弧軌道AB，圓弧軌道AB的圓心角為60°，其中過B點的切線水平，其右側(cè)有一被電磁鐵吸住而靜止的小球c，c球質(zhì)量m3＝1 kg且與地面及左側(cè)墻面相距足夠遠，當(dāng)c球被碰撞時電磁鐵立即失去磁性，不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)物塊a脫離薄板b前物塊a和薄板b加速度大小及物塊a在薄板b上運動的時間t；
答案　2 m/s2　3 m/s2　1 s
設(shè)物塊a脫離薄板b前，物塊a的加速度大小為a1，薄板b的加速度大小為a2，物塊a在薄板b上運動的時間為t，則由牛頓第二定律有μm1g＝m1a1，F(xiàn)－μm1g＝m2a2代入數(shù)據(jù)解得a1＝2 m/s2，a2＝3 m/s2由物塊a與薄板b之間的位移關(guān)系可得
(2)物塊a經(jīng)過B點時的速度大小vB；
設(shè)物塊a離開薄板b時的速度為v0，則有v0＝a1t＝2 m/s設(shè)物塊a從A點滑入時的速度大小為vA，由于物塊a滑出平臺后做平拋運動，則由速度關(guān)系可得vAcs 60°＝v0物塊a進入圓弧軌道后做圓周運動，設(shè)到達B點時的速度為vB，則從A到B由動能定理有
聯(lián)立解得vB＝5 m/s
(3)若初始時一不可伸長的輕繩一端系著小球c，另一端系于c球正下方的O1點，此時繩子剛好伸直且無拉力，已知O1點與c球相距為L，當(dāng)繩子拉力FT達到9m3g時繩子斷開。物塊a從B點水平正碰c球瞬間無能量損失，為使細繩斷開時c球開始做平拋運動，則L必須滿足什么條件？
答案　0

相關(guān)課件

高考物理一輪復(fù)習(xí)講義課件第7章第5課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題（含解析）：

這是一份高考物理一輪復(fù)習(xí)講義課件第7章第5課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題（含解析），共60頁。PPT課件主要包含了答案8N5N，答案8ms，答案02m，答案12m，答案85J，答案04m，答案0，解得ΔE＝0，答案102kg，答案180J等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高考物理一輪復(fù)習(xí)講義課件第3章第5課時　專題強化：“滑塊—木板”模型中的動力學(xué)問題（含詳解）：

這是一份高考物理一輪復(fù)習(xí)講義課件第3章第5課時　專題強化：“滑塊—木板”模型中的動力學(xué)問題（含詳解），共55頁。PPT課件主要包含了水平面上的板塊問題，答案10N，答案3ms2，答案05m，答案28ms，答案07m，答案4ms，斜面上的板塊問題，答案1s，解得t＝1s等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2025年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第七章　第五課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題（課件+講義+練習(xí)）：

這是一份2025年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第七章　第五課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題（課件+講義+練習(xí)），文件包含第七章第5課時專題強化用三大觀點解決力學(xué)問題pptx、第七章第5課時專題強化用三大觀點解決力學(xué)問題教師版docx、第七章第5課時專題強化用三大觀點解決力學(xué)問題學(xué)生版docx、第七章第5練專題強化用三大觀點解決力學(xué)問題練習(xí)docx等4份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共60頁， 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

2025年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章　第5課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題 課件及學(xué)案

2025年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章　第5課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題 課件及學(xué)案
第七章　第五課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)課件+測試（教師版）+測試（學(xué)生版）

第七章　第五課時　專題強化：用三大觀點解決力學(xué)問題2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)課件+測試（教師版）+測試（學(xué)生版）
高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章動量第4課時應(yīng)用三大觀點解決力學(xué)綜合問題課件新人教版

高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章動量第4課時應(yīng)用三大觀點解決力學(xué)綜合問題課件新人教版
高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機械能第5課時應(yīng)用能量觀點解決力學(xué)綜合問題課件新人教版

高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機械能第5課時應(yīng)用能量觀點解決力學(xué)綜合問題課件新人教版
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部