高三物理力学综合(1)人教版知识精讲.pdfVIP

高三物理力学综合〔1〕人教版 【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 力学综合〔1〕 二. 知识要点： 力学的一些根本问题和根本方法 三. 重点、难点解析： 〔一〕力的作用效应 1. 力的瞬时效应是改变物体的速度，即使物体产生加速度。牛顿定律：F=ma 2. 力的时间积累效应是改变物体的动量。动量定理：I Δp 3. 力的空间积累效应是改变物体的动能。动能定理：W ΔEK 总之，力是改变物体运动状态的原因。 [例1] 质量为m的小球从高 H处自由下落，最后陷入沙中 h 静止。求沙对球的平均阻力 F 的大小 解： 〔1〕用牛顿定律。 〔2〕用动能定理。 全过程用动能定理最简单。〔注意变化。〕 [例2] 质量相等的A、B分别受水平拉力 、 作用从静止沿一样水平面运动，分别在 、 时刻撤 去拉力。A、B的速度曲线如下，比拟 、 对物体做的功和冲量的大小。 注意到A、B所受摩擦力大小一样，选取全过程用动能定理或动量定理，转化为比拟 f 的功和冲量。 W =W =f s∝s F f I =I =f t∝t F f 结论：WAWB ; IAIB 二. 能量守恒定律和动量守恒定律 〔1〕能量守恒和动量守恒是最根本的自然规律。 研究明确能量守恒、动量守恒、角动量守恒是自然界的普遍规律。到现在没有发现例外。 这些守恒定律以确实的可靠性和极大的普遍性，成为科学研究的最有力工具。 〔2〕应用守恒定律要注意条件。 机械能守恒定律的条件是“只有重力〔弹簧弹力〕做功〞。动量守恒定律的条件是“合外力为零〞。 [例3] 如图A、B质量分别为m、2m ，弹簧储存的弹性势能为E ，突然撤去F后……至A离开墙前系统机械 能守恒，动量不守恒；A离开墙后系统机械能守恒，动量守恒；A离开墙后，当vA=vB时弹簧弹性势能最 大，为E/3 〔3〕理解守恒本质，灵活选用表达形式。 如机械能守恒可表示为 也可表示为 或 后两种表达形式与重力势能参考平面的选取无关，应用起来更 加方便。 在更广义的范围内用能量守恒定律时，先确定哪些能参与了转化？哪些能增加了，哪些能减少了？然后 根据能量守恒思想，所有增加的能量的总和必然等于所有减少的能量的总和∑E增= ∑E减 [例4] 假设质量为 m ，宽 d 的矩形线框的下边刚进入同宽度的匀强磁场时，恰好开始做匀速运动。求线框 穿越磁场的全过程产生的电热Q。 由于动能不发生变化，能量转化关系为：Ep→E电→ Q Q=2mgd [例5] 如图质量分别为4m和m的A、B用轻绳相连。固定光滑斜面的倾角θ=30°。A从静止下滑L后绳断 裂，求B上升的最大高度。 绳断前系统机械能守恒： 绳断后B做竖直上抛运动，v2=2gx B能上升的最大高度为L+x 1.2L 〔三〕功和能的关系 做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。 ΔEK=W外……动能定理 ΔE机=W其……机械能定理 Q= f Δd……摩擦生热 [例6] 一个质量为m的物体以加速度 a=kg匀加速下降h的过程中，其动能增加量、重力势能减少量和机械 能变化量各是多少？ 由a= kg可知物体所受合外力大小为F= kmg ，所受阻力大小为 f λmg ΔEK=Fh= kmgh ΔEP=Gh= mgh ΔE机= f h λmgh 〔四〕二体碰撞 Ⅰ→Ⅱ p守恒；Ek向EP转化。Ⅱ状态A、B速度相等，弹簧压缩量最大，系统 EP最大， Ek最小。 Ⅱ→Ⅲ p守恒；EP向EK转化。Ⅲ状态A、B别离，弹簧恢复到原长，系统 EP为零， Ek达到最大值。 弹性碰撞： Ⅰ、Ⅲ状态系统总p相等、总EK相等。 完全非弹性碰撞：Ⅰ、Ⅱ总p相等、EK损失最大。 [例7] 如下列图，三个质量均为 的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面 上，现给中间的小球B一个水平初速度 ，方向与绳垂直。小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸 长。求： 〔1〕当小球A、C第一次相碰时，小球B的速度。 〔2〕当三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度。 〔3〕运动过程中小球A的最大动能 和此时两根绳的夹角 。 〔4〕当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F的大小。 解析： 〔1〕设小球A、C第一次相碰时，小球B的速度为 ，考