素養(yǎng)提升11⇒動力學(xué)和能量觀點的綜合應(yīng)用

4/4動力學(xué)和能量觀點的綜合應(yīng)用題型一多運動組合問題1.分析思路（1）受力與運動分析：根據(jù)物體的運動過程分析物體的受力情況，以及不同運動過程中力的變化情況；（2）做功分析：根據(jù)各種力做功的不同特點，分析各種力在不同運動過程中的做功情況；（3）功能關(guān)系分析：運用動能定理、機械能守恒定律或能量守恒定律進行分析，選擇合適的規(guī)律求解。2.方法技巧（1）“合”——整體上把握全過程，構(gòu)建大致的運動情景；（2）“分”——將全過程進行分解，分析每個子過程對應(yīng)的基本規(guī)律；（3）“合”——找出各子過程之間的聯(lián)系，以銜接點為突破口，尋求解題最優(yōu)方案?！纠?】（2024·重慶統(tǒng)考）如圖所示，足夠長的光滑傾斜軌道傾角為37°，圓形管道半徑為R、內(nèi)壁光滑，傾斜軌道與圓形管道之間平滑連接，相切于B點，C、D分別為圓形管道的最低點和最高點，整個裝置固定在豎直平面內(nèi)，一小球質(zhì)量為m，小球直徑略小于圓形管道內(nèi)徑，圓形管道內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）將圓形管道的上面三分之一部分（PDQ段）取下來，并保證剩余圓弧管道的P、Q兩端等高，為使小球滑下后，在圓形管道內(nèi)運動通過P點時，管道內(nèi)壁對小球的作用力恰好為0，從傾斜軌道上距離C點多高的位置A由靜止釋放小球；（2）若將圓形管道的DQB段取下來，改變小球在傾斜軌道上由靜止釋放的位置，小球從D點飛出后落到傾斜軌道時的動能也隨之改變，求小球從D點飛出后落到傾斜軌道上動能的最小值（只考慮小球落到傾斜軌道上的第一落點）。嘗試解題

（多選）如圖所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道上的三個點，B點和圓心等高，M點與O點在同一豎直線上，N點和圓心O的連線與豎直方向的夾角為α＝45°，現(xiàn)從B點的正上方某處A點由靜止釋放一個質(zhì)量為m的小球，經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點等高的C點，已知圓軌道半徑為R，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A.A、B兩點間的高度差為22R B.C到N的水平距離為2C.小球在M點對軌道的壓力大小為（3＋2）mg D.小球從N點運動到C點的時間為2題型二“傳送帶”模型1.兩個分析角度（1）動力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運動過程，做好受力分析，然后利用運動學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系。（2）能量角度：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解。2.功能關(guān)系（1）功能關(guān)系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q。（2）對W和Q的理解①傳送帶克服摩擦力做的功：W＝Ffx傳；②產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝Ffx相對。水平傳送帶模型【例2】（2024·山東煙臺模擬）我國物流市場規(guī)模連續(xù)七年位列全球第一。某物流分揀中心為轉(zhuǎn)運貨物安裝有水平傳送帶，傳送帶空載時保持靜止，一旦有貨物置于傳送帶上，傳送帶就會以1m/s2的加速度向前加速運行。如圖所示，在傳送帶空載的某時刻，某質(zhì)量為20kg的貨物向前以3m/s的初速度滑上傳送帶。已知傳送帶長為6m，貨物和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，取g＝10m/s2，求：（1）貨物用多長時間到達傳送帶末端；（2）整個過程傳送帶對貨物做的功；（3）傳送帶與貨物由于摩擦產(chǎn)生的熱量。嘗試解題傾斜傳送帶模型【例3】（2024·貴州黔東南模擬）如圖所示，某小型購物商場的電梯長L＝7.0m，傾角θ＝37°。在某次搬運貨物時，售貨員將質(zhì)量為m＝50kg的貨物無初速度放在電梯的最下端，然后啟動電機，電梯先以a0＝1m/s2的加速度向上做勻加速運動，速度達到v0＝2m/s后勻速運動。已知貨物與電梯表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，不計空氣阻力。求：（1）貨物從電梯底端運動到頂端所用的時間；（2）電機因運送該貨物多做的功（忽略電梯自身動能的變化）。嘗試解題題型三“滑塊－木板”模型1.兩個分析角度（1）動力學(xué)角度：首先隔離物塊和木板，分別分析受力，求出加速度，根據(jù)初速度分析兩者的運動過程，畫出運動軌跡圖，找到位移和相對位移關(guān)系，根據(jù)時間關(guān)系列位移等式和速度等式。（2）能量角度：物塊在木板上滑行時，速度減小的物塊動能減小，速度增大的木板動能增加，根據(jù)能量守恒，減小的動能等于增加的動能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和。2.三種處理方法（1）求解對地位移可優(yōu)先考慮應(yīng)用動能定理。（2）求解相對位移可優(yōu)先考慮應(yīng)用能量守恒定律。（3）地面光滑時，求速度可優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律。水平面上的板塊模型【例4】（多選）（2023·全國乙卷21題）如圖，一質(zhì)量為M、長為l的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從木板上的左端以速度v0開始運動。已知物塊與木板間的滑動摩擦力大小為f，當(dāng)物塊從木板右端離開時（）A.木板的動能一定等于fl B.木板的動能一定小于flC.物塊的動能一定大于12mv02－fl D.物塊的動能一定小于12聽課記錄斜面上的板塊模型【例5】（多選）（2024·河北衡水模擬）如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一與斜面垂直的彈性擋板C。長度為L＝8m、質(zhì)量為M＝43kg的長木板A置于斜面上，質(zhì)量為m＝1kg的物塊B（可視為質(zhì)點）置于長木板上端，物塊B與長木板A之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.25，長木板A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ2＝928，長木板A下端與擋板C的距離為d＝6m。同時由靜止釋放長木板A和物塊B，長木板A與擋板C碰撞后原速率返回。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2。下列說法正確的是（A.長木板A剛開始沿斜面向下運動時的加速度大小為3m/s2B.物塊B在長木板A上運動的時間為4sC.物塊B在長木板A上運動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為61JD.物塊B從長