2019年高考物理大一轮复习微专题08动力学动量和能量观点在力学中的应用学案新人教版.doc

范文范例 学习指导 PAGE word完美整理版 微专题08 动力学、动量和能量观点在力学中的应用 力学规律的综合应用 (对应学生用书P115) 1．解动力学问题的三个基本观点 (1)力的观点：运用牛顿定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题． (2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． (3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． 但综合题的解法并非孤立，而应综合利用上述三种观点的多个规律，才能顺利求解． 2．力学规律的选用原则 (1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律． (2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题． (3)若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用两个守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件． (4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量． (5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换．这种问题由于作用时间都极短，因此动量守恒定律一般能派上大用场． 　(2017·广东佛山一模)如图所示，王同学在一辆车上荡秋千，开始时车轮被锁定，车的右边有一个和地面相平的沙坑，且车的右端和沙坑的左边缘平齐；当王同学摆动到最大摆角θ＝60°时，车轮立即解除锁定，使车可以在水平地面上无阻力运动，王同学此后不再对车做功，并可视其身体为质点．已知秋千绳子长为L＝4.5 m，王同学和秋千板的质量为m＝50 kg，车和秋千支架的总质量为M＝200 kg，重力加速度g取10 m/s2.试求： (1)王同学摆到最低点时的速率； (2)在摆到最低点的过程中，绳子对王同学做的功； (3)王同学摆到最低点时，顺势离开秋千板，他落入沙坑的位置离沙坑左边缘的距离．已知车身的长度s＝3.6 m，秋千架安装在车的正中央，且转轴离地面的高度H＝5.75 m. 解析：(1)在王同学下摆到最低点的过程中，王同学和车组成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，有mv1＋Mv2＝0， 系统的机械能守恒，有 mgL(1－cos 60°)＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)＋eq \f(1,2)Mveq \o\al(2,2)， 联立两式并代入数据解得v1＝6 m/s. (2)在下摆的过程中对王同学由动能定理可得 mgL(1－cos 60°)＋W绳＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)， 代入数据解得W绳＝－225 J. (3)在王同学下摆的过程中，王同学与车组成的系统在水平方向动量是守恒的，则meq \x\to(v)1＋Meq \x\to(v)2＝0， 由于运动的时间相等，则mx1＋Mx2＝0， 又x1＋|x2|＝L·sin 60°，解得车的位移x2＝－0.779 m，即车向左运动了0.779 m. 王同学离开秋千后做平抛运动，运动的时间为 t＝ eq \r(\f(2?H－L?,g))＝ eq \r(\f(2×?5.75－4.5?,10)) s＝0.5 s， 王同学沿水平方向的位移为x0＝v1t＝6×0.5 m＝3 m. 所以王同学的落地点到沙坑左边缘的距离为x＝x0＋x2－eq \f(s,2)＝0.421 m. 答案：(1)6 m/s　(2)－225 J　(3)0.421 m 　(2018·湖北黄冈联考)如图所示，半径为R＝0.4 m，内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m＝0.96 kg的滑块停放在距轨道最低点A为L＝8.0 m的O点处，质量为m0＝0.04 kg的子弹以速度v0＝250 m/s从右边水平射入滑块，并留在其中．已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.4，子弹与滑块的作用时间很短．g取10 m/s2，求： (1)子弹相对滑块静止时二者的共同速度大小v； (2)滑块从O点滑到A点的时间t； (3)滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B落到水平地面上C点，A与C间的水平距离． 解析：(1)子弹射入滑块的过程动量守恒，规定水平向左为正方向，则m0v0＝(m＋m0)v， 代入数据解得v＝10 m/s. (2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左做匀减速运动，设其加速度大小为a，则μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a， 由匀变速直线运动的规律得vt－eq \f(1,2)at2＝L， 联立解得t＝1 s(t＝4 s舍去)． (3)滑块从O点滑到A点时的速度vA＝v－at， 代入数