第8讲　计算题对“能量与动量”的考查-【创新思维】2023高考二轮物理专题复习配套PPT课件（老教材老高考）

第8讲　计算题对“能量与动量”的考查 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 [典型例题] 如图所示，光滑的水平面AB与半径R＝0.4 m 的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为 半圆轨道最高点，A右侧连接一粗糙水平面。用细线连接甲、乙两物体 (均视为质点)，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接。甲、乙两物体静止放在AB部分某位置，甲的质量m1＝4 kg，乙的质量m2＝5 kg。若固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道压力恰好为零，取g＝10 m/s2。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)求甲物体离开弹簧后经过B点时的速度大小vB； (2)在弹簧压缩量相同的情况下，若固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A点进入粗糙水平面，并在粗糙水平面上滑行了s＝2 m，求乙物体与粗糙水平面间的动摩擦因数μ； (3)若甲、乙两物体均不固定，烧断细线后，甲物体恰好能到达B、C两点之间的E点(未画出)，且E点与O点的连线与竖直方向的夹角θ＝60°，利用第(2)问中的μ值，求乙物体在粗糙水平面上滑行的距离x。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 考点　 应用动力学和能量观点解决力学综合问题 (2021·全国甲卷) 如图，一倾角为θ的光滑斜面上 有50个减速带(图中未完全画出)，相邻减速带间 的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为 m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； 答案：(1)mgdsin θ　 解析：(1)设小车通过第30个减速带后，经过每个减速带损失的机械能为ΔE， 小车从刚通过第30个减速带到刚通过第31个减速带，由动能定理可知mgdsin θ－ΔE＝0 解得ΔE＝mgdsin θ。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？ 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 能量的综合应用问题主要是指动能定理、机械能守恒定律、牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动等知识相结合考查的一类试题，常以“多物体单过程”或“单物体多过程”为命题思路，通过板块模型、斜面模型、弹簧模型等进行考查，多个运动过程的组合实际上是多种物理规律和方法的综合应用，分析这种问题时注意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建立联系，有时对整个过程应用能量的观点解决问题会更简单。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)涉及运动时间或相互作用时间，宜优先选取牛顿第二定律和运动学公式。 (2)对单个物体，宜选用动能定理，特别是涉及位移的应优先选用动能定理。 (3)若是多个物体组成的系统，则优先考虑机械能守恒定律和能量守恒定律。 (4)若涉及系统内物体间的相对路程并涉及滑动摩擦力做功，要优先考虑能量守恒定律。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 [典例]　(2022·宁夏银川模拟)如图所示，一质量 m＝1.5 kg 的滑块从倾角θ＝37°的斜面上自静止 开始下滑，滑行距离s＝10 m后进入半径R＝9 m 的光滑圆弧AB，其圆心角为θ，然后水平滑上与平台等高的小车。已知小车质量M＝3.5 kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ＝0.35，地面光滑且小车足够长，g取10 m/s2。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)求滑块在斜面上的滑行时间t1； [思路点拨]　(1)应用牛顿第二定律求出滑块在斜面上的加速度，然后由运动学公式求滑块在斜面上的滑行时间； [答案] (1)2.5 s　 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)滑块脱离圆弧末端B点前，求轨道对滑块的支持力大小； [思路点拨] (2)由机械能守恒定律求出滑块在B点的速度，然后由向心力公式求解轨道对滑块的支持力大小； [答案] (2)31.7 N