2025高考物理总复习动能定理在多过程问题中的应用.pptx

;专题概述:多过程问题和往复运动问题的过程都比较复杂,分析这类问题时如果把眼光盯在“细节”上,忽略问题的“宏观特性”,往往使思维陷入“死循环”。解答这两类问题的关键是把握初末状态的动能变化,明确对应过程中各力的做功情况,不去分析具体过程的运动性质,这正是动能定理解答这些问题的优越性所在。;;1.应用动能定理求解多过程问题的两种思路

(1)分阶段应用动能定理

①若题目需要求某一中间物理量,应分阶段应用动能定理。

②物体在多个运动过程中,受到的弹力、摩擦力等力若发生了变化,力在各个过程中做功情况也不同,不宜全过程应用动能定理,可以研究其中一个或几个分过程,结合动能定理,各个击破。

(2)全过程(多个过程)应用动能定理

当物体运动过程包含几个不同的物理过程,又不需要研究过程的中间状态时,可以把几个运动过程看作一个整体,巧妙运用动能定理来研究,从而避开每个运动过程的具体细节,大大简化运算。;2.全过程列式时要注意

(1)重力、弹簧弹力做功取决于物体的初、末位置,与路径无关。

(2)大小恒定的阻力或摩擦力做功的数值等于力的大小与路程的乘积。;典题1(2023湖北卷)下图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为2R、内表面光滑,挡板的两端A、B在桌面边缘,;(1)求小物块到达D点的速度大小。

(2)求B和D两点的高度差。

(3)求小物块在A点的初速度大小。;审题指导;典题2(2023山东济南模拟)如图所示,固定的光滑半圆柱面ABCD与粗糙矩形水平桌面OABP相切于AB边,半圆柱面的圆弧半径R=0.4m,OA的长为L=2m。小物块从O点开始以某一大小不变的初速度v0沿水平面运动,初速度方向与OA方向之间的夹角为θ。若θ=0°,小物块恰好经过半圆弧轨道的最高点。已知小物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。求:;(2)小物块沿半圆弧运动的最大高度为h=0.4m=R

此时小物块仅有沿AB方向的水平速度vx,竖直方向速度为零,设小物块在圆弧轨道最低端时的速度为v2,则vx=v2sinθ;典题3(2024重庆统考)如图所示,足够长的光滑倾斜轨道倾角为37°,圆形管道半径为R、内壁光滑,倾斜轨道与圆形管道之间平滑连接,相切于B点,C、D分别为圆形管道的最??点和最高点,整个装置固定在竖直平面内,一小球质量为m,小球直径略小于圆形管道内径,圆形管道内径远小于R,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。;(2)若将圆形管道的DQB段取下来,改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置,小球从D点飞出后落到倾斜轨道时的动能也随之改变,求小球从D点飞出后落到倾斜轨道上动能的最小值(只考虑小球落到倾斜轨道上的第一落点)。;(2)将圆形管道的DQB段取下来,小球离开D点后做平抛运动,设小球落到斜面上时竖直位移为y,水平位移为x,落到倾斜轨道的动能为Ek,如图所示;;1.往复运动问题:在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性,而在这一过程中,描述运动的物理量多数是变化的,而且重复的次数又往往是无限的或者难以确定的。

2.解题策略:此类问题多涉及滑动摩擦力或其他阻力做功,其做功的特点是与路程有关,运用牛顿运动定律及运动学公式将非常烦琐,甚至无法解出,由于动能定理只涉及物体的初、末状态,所以用动能定理分析这类问题可简化解题过程。;典题4(2023湖南衡阳模拟)如图所示,装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB段和CD段是光滑的,水平轨道BC的长度x=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m,h2=1.35m。现让质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:;答案(1)3m/s(2)2s(3)1.4m

解析(1)小滑块从A→B→C→D过程中,由动能定理得

代入数据解得vD=3m/s。;(2)小滑块从A→B→C过程中,由动能定理得

代入数据解得vC=6m/s

小滑块沿CD段上滑的加速度大小

a=gsinθ=6m/s2

小滑块沿CD段上滑到最高点的时间

由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间

t1=t2=1s

故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔t=2s。;(3)设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总,对小滑块运动全过程应用动能定理有

mgh1-μmgx总=0

代入数据解得x总=8.6m

故小滑块最终停止的位置距B点的距离为

2x-x总=1.4m。;审题指导;典题5(2022浙江1月选考)如图所示,处于竖直平面内的一探究装