专题-力学三大观点的综合应用.doc
《专题-力学三大观点的综合应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题-力学三大观点的综合应用.doc(10页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、。力学三大观点综合应用高考定位力学中三大观点是指动力学观点,动量观点和能量观点动力学观点主要是牛顿运动定律和运动学公式,动量观点主要是动量定理和动量守恒定律,能量观点包括动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律此类问题过程复杂、综合性强,能较好地考查应用有关规律分析和解决综合问题的能力考题1动量和能量观点在力学中的应用例1(2014安徽24)在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物块B,物块与左右两边槽壁的距离如图1所示,L为1.0 m,凹槽与物块的质量均为m,两者之间的动摩擦因数为0.05.开始时物块静止,凹槽以v05 m/s的初速度向右运动,设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失,且碰撞时间
2、不计,g取10 m/s2.求:图1(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度;(2)从凹槽开始运动到两者刚相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数;(3)从凹槽开始运动到两者相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小答案(1)2.5 m/s(2)6次(3)5 s12.75 m解析(1)设两者间相对静止时速度为v,由动量守恒定律得mv02mvv2.5 m/s.(2)解得物块与凹槽间的滑动摩擦力FfFNmg设两者相对静止前相对运动的路程为s1,由功能关系得Ffs1(mm)v2mv解得s112.5 m已知L1 m,可推知物块与右侧槽壁共发生6次碰撞(3)设凹槽与物块碰前的速度分别为v1、v2,碰后的速度分别
3、为v1、v2.有mv1mv2mv1mv2mvmvmv12mv22得v1v2,v2v1即每碰撞一次凹槽与物块发生一次速度交换,在同一坐标系上两者的速度图线如图所示,根据碰撞次数可分为13段,凹槽、物块的vt图象在两条连续的匀变速运动图线间转换,故可用匀变速直线运动规律求时间则vv0atag解得t5 s凹槽的vt图象所包围的阴影部分面积即为凹槽的位移大小s2.(等腰三角形面积共分13份,第一份面积为0.5 L,其余每两份面积和均为L.)s2()t6.5L,解得s212.75 m.1如图2所示,倾角45高h的固定斜面右边有一高的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的
4、圆弧质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑,从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台,与B发生弹性碰撞,碰后B从圆弧上的某点离开圆弧所有接触面均光滑,A、B均可视为质点,重力加速度为g.图2(1)求斜面与平台间的水平距离s和A的初速度v0;(2)若M2m,求碰后B的速度;(3)若B的质量M可以从小到大取不同值,碰后B从圆弧上不同位置脱离圆弧,该位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为.求cos 的取值范围答案(1) h2(2)(3)cos 1解析(1)设小球A飞上平台的速度为v1,小球由斜面顶端飞上平台,可看成以速度v1反向平抛运动,由平抛运动规律得:hgt2,sv1t,tan 45解得:
5、v1,sh由机械能守恒定律得:mvmghmv解得:v02.(2)设碰后A、B的速度分别为vA、vB,由动量、能量守恒得mv1mvAMvBmvmvMvvBv1.(3)由(2)可知,当Mm时vB2从顶端飞离则cos 1当M m时,vB0,设B球与圆弧面在C处分离,则:Mgh(1cos )MvMg cos M,cos ,故cos 11弄清有几个物体参与运动,并划分清楚物体的运动过程2进行正确的受力分析,明确各过程的运动特点3光滑的平面或曲面,还有不计阻力的抛体运动,机械能一定守恒;碰撞过程、子弹打击木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题,一般考虑用动量守恒定律分析4如含摩擦生热问题,则考虑用能量
6、守恒定律分析考题2应用动力学、能量、动量解决综合问题例2如图3所示,在光滑的水平面上有一质量为m1 kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA1 kg,B的质量为mB2 kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能Ep3 J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v02 m/s的初速度,速度方向水平向右,且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离已知A和C之间的摩擦因数为10.2,B、C之间的动摩擦因数为20.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力求:图3(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?(2)已知在C第
7、一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少?(3)已知C与挡板的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?审题突破(1)根据动量守恒和能量守恒列方程组求A、B分离时的速度;(2)由牛顿第二定律求三者的加速度,该过程中产生的内能等于系统损失的机械能,只需求出三者达到的共同速度便可以由能量守恒求解;(3)根据牛顿第二定律和运动学公式联立求解答案(1)03 m/s(2)4.5 J1.5 m/s(3)0.75 m解析(1)在弹簧弹开两物体的过程中,由于作用时间极短,对A、B和弹簧组成的系
8、统由动量和能量守恒定律可得:(mAmB)v0mAvAmBvBEp(mAmB)vmAvmBv联立解得:vA0,vB3 m/s.(2)对物体B有:aB2g1 m/s2,方向水平向左对A、C有:2mBg(mAm)a又因为:mAa1mAg故物体A、C的共同加速度为a1 m/s2,方向水平向右对A、B、C整个系统来说,水平方向不受外力,故由动量和能量守恒定律可得:mBvB(mAmBm)vQmBv(mAmBm)v2解得:Q4.5 J,v1.5 m/s.(3)C和挡板碰撞后,先向左匀减速运动,速度减至0后向右匀加速运动,分析可知,在向右加速过程中先和A达到共同速度v1,之后A、C再以共同的加速度向右匀加速,
9、B一直向右匀减速,最后三者达共同速度v2后做匀速运动在此过程中由于摩擦力做负功,故C向右不能一直匀加速至挡板处,所以和挡板再次碰撞前三者已经达共同速度aA1g2 m/s2,aB2g1 m/s21mAg2mBgmaC,解得:aC4 m/s2v1vaAtvaCt解得:v10.5 m/st0.5 sxA1t0.5 m,xC1t0.25 m故A、C间的相对运动距离为xACxA1|xC1|0.75 m.2(2014广东35)如图4所示,的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿光滑轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探
10、测器只在t12 s至t24 s内工作已知P1、P2的质量都为m1 kg,P与AC间的动摩擦因数为0.1,AB段长L4 m,g取10 m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞图4(1)若v16 m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能E;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.答案(1)3 m/s9 J(2)10 m/sv114 m/s17 J解析(1)设P1和P2发生弹性碰撞后速度为v2,根据动量守恒定律有:mv12mv2解得:v23 m/s碰撞过程中损失的动能为:Emv2mv解得E9 J.(2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题 力学 大观 综合 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。