高考人教版物理動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用命題點(diǎn)一輪復(fù)習(xí)ppt課件

1、高考人教版物理動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用命題點(diǎn)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)研析素養(yǎng)提升考點(diǎn)研析 核心探究重難突破考點(diǎn)一直線、平拋、圓周運(yùn)動(dòng)組合問(wèn)題1.解題策略(1)動(dòng)力學(xué)方法觀點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律.(2)能量觀點(diǎn):動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律.2.解題關(guān)鍵(1)抓住物理情景中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程,將物理過(guò)程分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的子過(guò)程.(2)兩個(gè)相鄰過(guò)程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過(guò)程的紐帶,也是解題的關(guān)鍵.很多情況下平拋運(yùn)動(dòng)的末速度的方向是解題的重要突破口.【典例1】 如圖所示,將一質(zhì)量m=0.1 kg的小球自水平平臺(tái)頂端O點(diǎn)水平拋出,小球恰好無(wú)碰撞地落到平臺(tái)右側(cè)一傾角為=53的光滑斜面頂端A并

2、沿斜面下滑,斜面底端B與光滑水平軌道平滑連接,小球以不變的速率過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入BC部分,再進(jìn)入豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=3.2 m,斜面高H=15 m,豎直圓軌道半徑R=5 m.取sin 53=0.8,cos 53=0.6,g=10 m/s2,求:(1)小球水平拋出的初速度v0及斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x;答案:(1)6 m/s4.8 m(2)小球從平臺(tái)頂端O點(diǎn)拋出至落到斜面底端B點(diǎn)所用的時(shí)間;答案:(2)2.05 s (3)若豎直圓軌道光滑,小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力.答案:(3)3 N,方向豎直向上【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的軌道由拋物線ab,

3、圓心為O的圓弧bcd和斜桿de組成,ab,de分別與圓弧平滑連接且相切于b,d兩點(diǎn),a點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn),b,d兩點(diǎn)等高,c點(diǎn)為圓弧的最低點(diǎn).已知a,b兩點(diǎn)間的豎直高度h=1.5 m,水平距離x=2.25 m,圓弧的半徑R=0.8 m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1 kg的小圓環(huán)套在軌道上,從a點(diǎn)以初速度v0水平向右拋出,小圓環(huán)與ab軌道間恰好沒(méi)有相互作用力,小圓環(huán)第一次到達(dá)的最高點(diǎn)P與a點(diǎn)等高,小圓環(huán)與斜桿de間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為,其他位置摩擦不計(jì),重力加速度g=10 m/s2.(1)求v0的值;(2)求的值.考點(diǎn)二應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量的觀點(diǎn)分析“傳送帶”問(wèn)題1.動(dòng)力學(xué)角度分析首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,做好受力

4、分析,然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移,找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系.2.傳送帶問(wèn)題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析:W=Ek+Ep+Q.(2)對(duì)W和Q的理解:傳送帶做的功W=Fx傳,其中F為傳送帶的動(dòng)力,x傳為傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的距離;產(chǎn)生的內(nèi)能Q=Ffx.【典例2】 (寧夏石嘴山模擬)如圖所示,水平傳送帶長(zhǎng)L=12 m,且以v=5 m/s的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),光滑軌道與傳送帶的右端B點(diǎn)平滑連接,有一質(zhì)量m=2 kg的物塊從距傳送帶高h(yuǎn)=5 m 的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下.已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,重力加速度g取 10 m/s2,求:核心點(diǎn)撥(1)由運(yùn)

5、動(dòng)學(xué)公式求出物塊向左速度減為零的時(shí)間及位移,相對(duì)位移等于物塊位移與傳送帶在這段時(shí)間內(nèi)的位移之和.(2)物塊向右運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),需判斷物塊是先加速后勻速,還是一直向右加速.(1)物塊距傳送帶左端C的最小距離;(2)物塊再次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后滑上曲面的最大高度;(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量.(3)物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,相對(duì)位移x1=x1+vt1=20 m此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q1=mgx1=200 J,物塊在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,相對(duì)位移x2=vt2-x2=2.5 m此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q2=mgx2=25 J,全程產(chǎn)生的熱量Q熱=Q1+Q2=225 J.答案:(1)2 m

6、(2)1.25 m(3)225 J反思總結(jié)解決傳送帶問(wèn)題的注意點(diǎn)(1)明確傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況,是勻速、勻加速還是存在兩段不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.(2)弄清物體接觸傳送帶時(shí)相對(duì)地面的初速度是否為零.(3)判斷初始時(shí)刻物體與傳送帶之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,確定摩擦力的方向.(4)判斷當(dāng)物體與傳送帶速度相等時(shí),摩擦力的大小、方向是否發(fā)生突變.題組訓(xùn)練1.水平傳送帶(多選)如圖所示,水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊無(wú)初速度地放在傳送帶的左端,經(jīng)過(guò)時(shí)間t物塊保持與傳送帶相對(duì)靜止.設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,對(duì)于這一過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )ACD2.傾斜傳送帶(四川成都模擬

7、)如圖(甲)所示,傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行.在t=0時(shí)刻,將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn),經(jīng)過(guò)1.0 s,物塊從最下端的B點(diǎn)離開(kāi)傳送帶.取沿傳送帶向下為速度的正方向,則物塊的對(duì)地速度隨時(shí)間變化的圖像如圖(乙)所示(g=10 m/s2),求:(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)從A到B的過(guò)程中,傳送帶對(duì)物塊做的功.答案:(2)-3.75 J考點(diǎn)三應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析“滑塊滑板”問(wèn)題1.問(wèn)題分類(lèi)水平面上的“滑塊滑板”問(wèn)題和在斜面上的“滑塊滑板”模型.2.處理方法往往通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)摩擦力的相互作用而改變系統(tǒng)內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),既可由動(dòng)能定理和牛頓

8、運(yùn)動(dòng)定律分析單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),又可由能量守恒定律分析動(dòng)能的變化、能量的轉(zhuǎn)化,在能量轉(zhuǎn)化方面往往用到E內(nèi)=-E機(jī)=fx相對(duì).【典例3】 圖(甲)中,質(zhì)量為m1=1 kg的物塊疊放在質(zhì)量為m2=3 kg的木板右端.木板足夠長(zhǎng),放在光滑的水平面上,木板與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.2.整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)靜止,重力加速度g取10 m/s2.(1)在木板右端施加水平向右的拉力F,為使木板和物塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),拉力F至少應(yīng)為多大?核心點(diǎn)撥 (1)02 s內(nèi)物塊所受摩擦力方向向右,2 s后物塊所受摩擦力方向向左.解析:(1)把物塊和木板看成整體,由牛頓第二定律得F=(m1+m2)a物塊與木板將要相對(duì)滑動(dòng)時(shí),1m1

9、g=m1a聯(lián)立解得F=1(m1+m2)g=8 N.答案:見(jiàn)解析核心點(diǎn)撥(2)利用v-t圖像,分別求出02 s內(nèi)和24 s內(nèi)物塊相對(duì)木板的相對(duì)位移.(2)在04 s內(nèi),若拉力F的變化如圖(乙)所示,2 s后木板進(jìn)入2=0.25的粗糙水平面,在圖(丙)中畫(huà)出04 s內(nèi)木板和物塊的v-t圖像,并求出04 s內(nèi)物塊相對(duì)木板的位移大小和整個(gè)系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.答案:見(jiàn)解析反思總結(jié)做好兩種分析,突破“滑塊滑板”類(lèi)問(wèn)題(1)動(dòng)力學(xué)分析:分別對(duì)滑塊和滑板進(jìn)行受力分析,求出各自的加速度;從放上滑塊到二者速度相等,求出共同速度v和所用時(shí)間t,然后由位移公式可分別求出二者的位移.(2)功和能分析:對(duì)滑塊和滑板分

10、別運(yùn)用動(dòng)能定理,或者對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用能量守恒定律.要注意區(qū)分三個(gè)位移:求摩擦力對(duì)滑塊做功時(shí)用滑塊對(duì)地的位移x滑;求摩擦力對(duì)滑板做功時(shí)用滑板對(duì)地的位移x板;求摩擦生熱時(shí)用相對(duì)滑動(dòng)的位移x相.1. 水平面上的滑塊滑板問(wèn)題(多選)如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為Ff,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為x,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論正確的是( )BD題組訓(xùn)練解析:由功能原理可知,上述過(guò)程中,F做功大小為二者動(dòng)能與產(chǎn)生的熱量之和,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;其他條件不變的情況下,M越大,M

11、的加速度越小,x越小,選項(xiàng)B正確;其他條件不變的情況下,F越大,滑塊的加速度越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越短,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;其他條件不變的情況下,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積,Ff越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多,選項(xiàng)D正確.2. 斜面上的滑塊滑板問(wèn)題(多選)水平地面上固定一傾角為=37的足夠長(zhǎng)的光滑斜面,如圖所示,斜面上放一質(zhì)量為mA=2.0 kg、長(zhǎng)l=3 m的薄板A.質(zhì)量為mB=1.0 kg 的滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))位于薄板A的最下端,B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.開(kāi)始時(shí)用外力使A,B靜止在斜面上,某時(shí)刻給滑塊B一個(gè)沿斜面向上的初速度v0=5 m/s,同時(shí)撤去外力,已

12、知重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.下列說(shuō)法正確的是( )CD素養(yǎng)提升 學(xué)科素養(yǎng)演練提升核心素養(yǎng)【物理方法】 相對(duì)滑動(dòng)的物體間,內(nèi)能的計(jì)算利用Q=Ffx相對(duì)計(jì)算熱量Q時(shí),關(guān)鍵是對(duì)相對(duì)路程x相對(duì)的理解.如果兩物體同向運(yùn)動(dòng),x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之差;如果兩物體反向運(yùn)動(dòng),x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之和;如果一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體往復(fù)運(yùn)動(dòng),則x相對(duì)為兩物體相對(duì)滑行路徑的總長(zhǎng)度.【示例】 (多選)第一次將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑水平面上,如圖(甲)所示,一小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng),到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止.第二次將長(zhǎng)木板分成

13、A,B兩塊,使B的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為A的2倍,并緊挨著放在原水平面上,讓小鉛塊仍以初速度v0由A的左端開(kāi)始向右滑動(dòng),如圖(乙)所示.若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變,則下列說(shuō)法正確的是( )A.小鉛塊將從B的右端飛離木板B.小鉛塊滑到B的右端前已與B保持相對(duì)靜止C.第一次和第二次過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等D.第一次過(guò)程中產(chǎn)生的熱量大于第二次過(guò)程中產(chǎn)生的熱量BD解析:在第一次小鉛塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速,第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速,當(dāng)小鉛塊運(yùn)動(dòng)到B上后A停止加速,只有B加速,加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程,故第二次小鉛塊與B將更早共速,所以小鉛塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到B的右端

14、,二者就已共速,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由于第一次的相對(duì)路程大于第二次的相對(duì)路程,則第一次過(guò)程中產(chǎn)生的熱量大于第二次過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.【即學(xué)即練】 (多選)將一質(zhì)量為1 kg的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端,已知傳送帶正以4 m/s的速度順時(shí)針運(yùn)行,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,傳送帶左右距離無(wú)限長(zhǎng),當(dāng)滑塊放上去2 s時(shí),突然斷電,傳送帶以1 m/s2 的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)至停止,則滑塊從放上去到最后停下的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.前2 s傳送帶與滑塊之間因摩擦力所產(chǎn)生的熱量為8 JB.前2 s傳送帶與滑塊之間因摩擦力所產(chǎn)生的熱量為16 JC.2 s后傳送帶與滑塊之間

15、因摩擦力所產(chǎn)生的熱量為8 JD.2 s后傳送帶與滑塊之間因摩擦力所產(chǎn)生的熱量為0AD1. (江蘇卷,7)(多選)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置.物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn).在從A到B的過(guò)程中,物塊( )A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功高考模擬AD解析:由A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),F彈Ff,合力向右,小物塊向右加速運(yùn)動(dòng),彈簧壓縮量逐漸減小,F彈減小,由F彈-Ff=ma知,a減小;當(dāng)運(yùn)動(dòng)到F彈=Ff時(shí),a減小為零,此時(shí)彈簧仍處于壓縮狀態(tài),由于慣

16、性,小物塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),此時(shí),F彈Ff,小物塊做減速運(yùn)動(dòng),且隨著壓縮量繼續(xù)減小,F彈與Ff差值增大,即加速度增大;當(dāng)越過(guò)O點(diǎn)后,彈簧被拉伸,此時(shí)彈力方向與摩擦力方向相同,有F彈+Ff=ma,隨著拉伸量增大,a也增大.故從A到B過(guò)程中,物塊加速度先減小后增大,在壓縮狀態(tài)F彈=Ff時(shí)速度達(dá)到最大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤.在AO段物塊運(yùn)動(dòng)方向與彈力方向相同,彈力做正功,在OB段運(yùn)動(dòng)方向與彈力方向相反,彈力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理知,A到B的過(guò)程中,彈力做功和摩擦力做功之和為0,選項(xiàng)D正確.2. (天津卷,10)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖,皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v=1 m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2 kg的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.設(shè)皮帶足夠長(zhǎng),取g=10 m/s2,在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中,求:(1)郵件滑動(dòng)