（通用版）高考物理二轮复习 第一部分 第二板块 第2讲 应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题讲义（含解析）-人教版高三全册物理教案VIP专享VIP免费

应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题考法学法应用能量和动量的观点来解决物体运动的多过程问题是高考考查的重点和热点。这类问题命题情景新颖，密切联系实际，综合性强，常是高考的压轴题。涉及的知识主要包括：①动能定理；②机械能守恒定律；③能量守恒定律；④功能关系；⑤动量定理；⑥动量守恒定律。用到的思想方法有：①整体法和隔离法；②全程法；③分段法；④相对运动方法；⑤守恒思想；⑥等效思想；⑦临界极值思想。┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄命题点(一)应用动能定理求解多过程问题[研一题]————————————————————————————————(2019届高三·南昌调研)如图所示，质量为m＝1kg的小物块由静止轻轻放在水平匀速转动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动。C点在B点的正上方，D点为半圆轨道的最低点。小物块离开D点后做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点。已知半圆轨道的半径R＝0.9m，D点距水平面的高度h＝0.75m，取g＝10m/s2，求：(1)摩擦力对小物块做的功；(2)小物块经过D点时对轨道压力的大小；(3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ。[审题指导]运动情景是什么？小物块的运动经历了三个过程，分别是直线运动、圆周运动、平抛运动用到什么规律？动能定理、圆周运动规律、平抛运动规律采用什么方法？相邻两个过程的连接点的速度是解题的突破口，先利用圆周运动最高点的临界状态求出小物块到达C点时的速度，再利用动能定理求出摩擦力做的功及小物块到达D点时的速度，最后利用运动的合成与分解求出末速度的方向[解析](1)设小物块经过C点时的速度大小为v1，因为经过C点时恰好能做圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg＝，解得v1＝3m/s小物块由A到B过程中，设摩擦力对小物块做的功为W，由动能定理得：W＝mv12，解得W＝4.5J。(2)设小物块经过D点时的速度为v2，对从C点到D点的过程，由动能定理得：mg·2R＝mv22－mv12小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为FN，由牛顿第二定律得：FN－mg＝解得v2＝3m/s，FN＝60N由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为：FN′＝FN＝60N。(3)小物块离开D点做平抛运动，设经时间t打在E点，由h＝gt2，解得t＝s设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为vx、vy，速度方向与竖直方向的夹角为α，则：vx＝v2，vy＝gt，tanα＝，解得α＝60°再由几何关系可得θ＝α＝60°。[答案](1)4.5J(2)60N(3)60°[悟一法]————————————————————————————————多个运动过程的组合实际考查了多种物理规律和方法的综合应用，分析这类问题时要独立分析各个运动过程，而不同过程往往通过连接点的速度衔接。求解多运动过程问题的注意事项：(1)弄清物体的运动由哪些过程构成。(2)分析每个过程中物体的受力情况。(3)各个力做功有何特点，对动能的变化有无贡献。(4)从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能。(5)对所研究的分过程或全过程运用动能定理列方程。[通一类]————————————————————————————————1.如图所示，质量为1kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，t＝0时刻给物块施加一个水平向右的拉力F，使物块沿水平方向做直线运动，其加速度随时间变化的关系如表格所示，重力加速度g取10m/s2，水平向右为正方向，求：时间t/s加速度a/(m·s－2)0～444～8－3(1)0～4s内水平拉力的大小；(2)0～8s内物块运动的位移大小；(3)0～8s内水平拉力做的功。解析：(1)0～4s内，物块运动的加速度大小：a1＝4m/s2根据牛顿第二定律：F1－μmg＝ma1，解得：F1＝6N。(2)t1＝4s时物块的速度大小：v1＝a1t1＝16m/s0～8s内物块运动的位移：x＝v1t1＋v1t2＋a2t22＝72m。(3)8s时物块的速度：v2＝a1t1＋a2t2＝4m/s根据动能定理：W－μmgx＝mv22，解得：W＝152J。答案：(1)6N(2)72m(3)152J2．(2018·齐鲁名校联考)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连...