热点专题系列(五)—— 动力学、动量和能量观点在力学中的应用热点概述:处理力学问题的三个基本观点:①动力学观点(牛顿运动定律、运动学基本规律);②能量观点(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律);③动量观点(动量定理、动量守恒定律)。熟练应用三大观点分析和解决综合问题是本专题要达到的目的。[热点透析] 动量与动力学观点的综合应用1.解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点:用牛顿运动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:用动量定理和动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。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,一般用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)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,因此用动量守恒定律去解决。 如图所示,在光滑水平桌面 EAB 上有质量为 M=0.2 kg 的小球 P 和质量为 m=0.1 kg 的小球 Q,P、Q 之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接),桌面边缘 E 处放置一质量也为 m=0.1 kg 的橡皮泥球 S,在 B 处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧,P、Q 两小球被轻弹簧弹出,小球 P 与弹簧分离后进入半圆形轨道,恰好能够通过半圆形轨道的最高点 C;小球 Q 与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球 S 碰撞后合为一体飞出,落在水平地面上的 D 点。已知水平桌面高为 h=0.2 m,D 点到桌面边缘的水平距离为 x=0.2 m,重力加速度为 g=10 m/s2,求:(1)小球 P 经过半圆形轨道最低点 B 时对轨道的压力大小 NB′;(2)小球 Q 与橡皮泥球 S 碰撞前瞬间的速度大小 vQ;(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能 Ep。解析 (1)小球 P 恰好能通过半圆形轨道的最高点 C,则有 Mg=M,解得 vC=对于小球 P,从 B→C,...