2012屆高考物理二輪復(fù)習(xí)方案 專題7 力學(xué)綜合問題課件 新課標

1、專題七 力學(xué)綜合問題,專題七力學(xué)綜合問題,專題七 主干知識整合,一、求解力學(xué)問題的途徑 1運動與力的方法：牛頓運動定律與直線運動、曲線運動規(guī)律結(jié)合，適用于勻變速直線運動、圓周運動、拋體運動(類拋體運動) 2能量方法：根據(jù)動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律和功能關(guān)系求解，適用于各種形式的運動,專題七 主干知識整合,二、研究對象的選取 首先看研究對象是單個物體，還是多個物體組成的系統(tǒng)有時還要把其中一個或幾個物體從系統(tǒng)中分離出來，作為研究對象這是因為某一規(guī)律對整個系統(tǒng)不成立，但對其中一個或幾個物體卻成立 二是分析物理過程一方面能把復(fù)雜的物理過程分解為幾個簡單的物理過程，化難為易；另一方面又可挖掘

2、隱含條件，找出聯(lián)系不同階段的“橋梁” 三是分析研究對象的受力與運動情況針對不同的對象，分析它們在各個過程的受力情況與運動情況，同時分清內(nèi)力和外力，注意各力的特點，以便合理選取物理規(guī)律,專題七 主干知識整合,三、解題方法的選擇 解決力學(xué)問題可用運動與力的方法，也可用動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律和功能關(guān)系當題目不涉及運動過程的細節(jié)及加速度等問題或過程中受變力作用及物體做曲線運動時，應(yīng)首先考慮用能量觀點解題；當題目涉及加速度或力的瞬時作用時，一般要用運動與力的觀點解題： (1)當物體受到恒力作用發(fā)生運動狀態(tài)的改變而且又涉及時間時，一般選用于動力學(xué)方法解題； (2)當涉及功、能和位移時，一般

3、選用動能定理、機械能守恒定律、功能關(guān)系或能量守恒定律解題，題目中出現(xiàn)相對路程時，應(yīng)優(yōu)先考慮能量守恒定律；,專題七 主干知識整合,(3)當涉及細節(jié)并要求分析力時，一般選用牛頓運動定律，對某一時刻的問題只能應(yīng)用牛頓第二定律求解； (4)復(fù)雜問題的分析一般需選用能量的觀點、運動與力的觀點綜合解題 四、解決力學(xué)問題常涉及的思想方法 1守恒的思想：尋求過程中守恒量以及應(yīng)用守恒規(guī)律解決問題是一重要的物理思想，如機械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、電荷守恒定律等在解決問題時如果存在守恒量，應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用守恒規(guī)律，這樣可以簡化解題過程,專題七 主干知識整合,2能量的思想：物理過程由物體不同的運動形式組成，其中伴隨

4、著能量的傳遞與轉(zhuǎn)化，若物理過程中出現(xiàn)多種形式能量間的轉(zhuǎn)化時，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解題方便、快捷，尤其是對涉及未知領(lǐng)域的探究問題更具優(yōu)越性 3整體與隔離的思想：一個復(fù)雜的物理問題中通常出現(xiàn)多個物體，選整體還是選擇其中某一個物體為研究對象，涉及研究對象的整體與隔離的思想；一個復(fù)雜的物理過程通常是由多個過程組合而成的，解題時是對全過程還是對其中的某一過程列式，涉及過程的整體與隔離的思想通常的做法是能整體考慮的優(yōu)先選整體，然后再隔離,專題七 主干知識整合,4等效思想：等效法是物理學(xué)研究問題的重要方法，它是根據(jù)物理量、物理現(xiàn)象或物理過程的等效性，把復(fù)雜問題變換為簡單問題的方法，利用等效法可以使問題化難

5、為易、化繁為簡、化變?yōu)椴蛔內(nèi)缱兞Φ墓β屎愣〞r用“Pt”等效代換變力的功等,專題七 要點熱點探究,探究點一摩擦生熱問題,1摩擦力做功的特點 (1)單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力)可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；靜摩擦力做功的過程，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有內(nèi)能產(chǎn)生 (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和為零，在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的轉(zhuǎn)移(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即不產(chǎn)生內(nèi)能；,專題七 要點熱點探究,(3)相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和Wffs(s為兩個物體之間的相對路程)，在一對滑動摩擦力做

6、功的過程中，不僅有相互摩擦物體間機械能的轉(zhuǎn)移，還有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機械能的減少量 (4)大小不變而方向改變的滑動摩擦力做功問題可轉(zhuǎn)換為恒力做功求解，如物體在大小為f不變的滑動摩擦力作用下做曲線運動，摩擦力對其做的功為Wffs. 2摩擦生熱：摩擦生熱指物體之間相對滑動時，物體消耗機械能產(chǎn)生內(nèi)能的現(xiàn)象，其大小等于滑動摩擦力與相對路程的乘積，即Qfs.靜摩擦力作用過程不會產(chǎn)生內(nèi)能,專題七 要點熱點探究,例1 2010江蘇卷 如圖271所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小先讓物塊從A由靜止開始滑到B.然后，將A著地，抬高B

7、，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有(),專題七 要點熱點探究,A物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小 B物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少 C物塊滑到底端的速度，前一過程較大 D物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長,專題七 要點熱點探究,例1AD【解析】 前一過程，從A到P，物塊所受摩擦力較大，下滑加速度較小，位移較小，故在P點的動能較??；后一過程，從B到P，下滑加速度較大，位移較大，故在P點的動能較大，所以選項A正確兩過程中，前者摩擦力大，位移小，后者摩擦力小，位移大，無法比較產(chǎn)生熱量的大小，故選項B不正確

8、物塊滑到底端的兩過程中合外力的功相同，根據(jù)動能定理，滑到底端的速度大小相等，即選項C不正確由牛頓第二定律，結(jié)合兩次加速度變化特點，兩過程的vt圖如圖所示，兩過程的位移大小相等，故前一過程時間較長，選項D正確,專題七 要點熱點探究,【點評】 本題要注意幾個功能關(guān)系：重力做的功等于重力勢能的變化；重力以外其他力做的功等于機械能的變化；合力做的功等于動能的變化同時注意摩擦力做功的特點，滑動摩擦力做功過程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其大小應(yīng)是力和路程的乘積,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,探究點二傳送帶問題,解決涉及傳送帶的問題時，一是要注意對研究對象所受

9、摩擦力的分析，它隨物體相對傳送帶的運動狀態(tài)的變化而變化；二是正確分析物體間相對運動和對地運動間的關(guān)系；三是兩個關(guān)鍵點判斷要準確：物體與傳送帶在達到同速之前，物體是否已滑離傳送帶；同速后因摩擦力的變化，物體和傳送帶是一起運動還是繼續(xù)相對滑動,專題七 要點熱點探究,例2 一傳送帶裝置示意圖如圖273所示，其中傳送帶AB區(qū)域是水平的，BC區(qū)域的傾角37，B處有很小一段圓弧形過渡(圓弧形長度不計，圖中未畫出)，AB長度為L14 m，BC長度為L216.6 m現(xiàn)將一個質(zhì)量為m1.0 kg的工件(可視為質(zhì)點)無初速輕放在傳送帶A端，工件與傳送帶間動摩擦因數(shù)為0.8，設(shè)傳送帶運行的速率v8.4 m/s始終保

10、持不變，取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求： (1)工件到達C端時的速度大?。?(2)工件從A端運動到C端所經(jīng)歷的時間；,專題七 要點熱點探究,(3)工件從A端運動到C端的過程中，工件與傳送帶間克服摩擦總共產(chǎn)生多少熱量？(傳送帶與輪間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦),專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,【點評】 涉及傳送帶的問題要特別注意：滑塊在題目給定的空間范圍內(nèi)能否獲得和傳送帶相同的速度，一般需要作出判斷；如果是傾斜傳送帶，要注意滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，判定滑塊能否沿傳送帶與之一起勻速運動；涉及摩擦生熱問題，可從

11、能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，也可以根據(jù)Qfx求解,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,探究點三運動與能量綜合問題,運動與能量相結(jié)合可以形成較復(fù)雜的力學(xué)綜合問題對涉及能量的力學(xué)綜合題，首先要考慮應(yīng)用能量方法(如動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律或功能關(guān)系)求解，其次考慮應(yīng)用牛頓運動定律與運動學(xué)規(guī)律結(jié)合求解 對一個物體的多運動過程或多物體運動問題，應(yīng)注意分析各物體、各過程的運動和受力特點，從而選取相應(yīng)的物理規(guī)律對同一物體的多過程問題，優(yōu)先考慮對全過程應(yīng)用能量方法；對多物體運動，優(yōu)先考慮對整體應(yīng)用能量方法，但應(yīng)注意內(nèi)力(如滑動摩擦力、彈簧彈力等)做功問

12、題審題時要注意隱含條件的挖掘，如圓軌道上運動的物體是否受摩擦力作用，物體通過豎直軌道最高點的條件是軌道與物體間的彈力不小于零等,專題七 要點熱點探究,例3 2011福建卷 圖275為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時，對管壁的作用力恰好為零不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能已知重力加速度為g

13、.求：,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,例3(1)(2)3mgR(3)8.25R2 【解析】 (1)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則 mgm 由式解得v1 (2)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機械能，由機械能守恒定律有 Epmg(1.5RR) 由式解得Ep3mgR,專題七 要點熱點探究,(3)不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動裝置對魚餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚餌離開管口后做平拋運動，設(shè)經(jīng)過t時間落到水面上，離OO的水平距離為x1，由平拋運動規(guī)律有 4.5Rgt2 x1v1tR 由式解得x14R 當魚餌的質(zhì)量為m時，設(shè)其到達管口C時速度大小為v2

14、，由機械能守恒定律有,專題七 要點熱點探究,Ep 由式解得v2 質(zhì)量為m的魚餌落到水面上時，設(shè)離OO的水平距離為x2，則 x2v2tR 由式解得x27R 魚餌能夠落到水面的最大面積S,專題七 要點熱點探究,【點評】 涉及彈簧的能量問題是高中物理的難點，分析此類問題應(yīng)注意以下幾點：(1)彈簧的彈性勢能與彈簧規(guī)格和形變程度有關(guān)，對同一根彈簧而言，無論是處于伸長狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)，只要形變程度相同，則其儲存的彈性勢能相同；(2)對同一根彈簧而言，先后經(jīng)歷兩次相同的形變過程，則兩次過程中彈簧彈性勢能的變化相同；(3)涉及彈簧彈性勢能的問題應(yīng)從“能量守恒”的角度解析，彈簧彈性勢能表達式一般不用于定量計算，除非在題干中明確地說明,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,專題七 要點熱點探究,例3變式題(1)在木板的中點(2)5 J1 J 【解析】 (1)物塊與木板水平方向的受力如圖所示 fmg 根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度為a14 m/s2 木板的加速度為a28 m/s2 當物塊、木板具有共同速度時，兩者不再發(fā)生相對滑動，一直勻速運動下去,專題七 要點熱點探究,由a1tv0a2t 解得t0.5