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第3讲动力学三大观点的综合应用
回扣核心主十、
知识技能了于胸一
写教材再现·物理观念
动力学三大观点对比
动力学
三大观
对应规律
表达式
选用原则
点
牛顿第二定
F合ma
律
动力学
物体做匀变速直线运动,涉及
v=votat
观点
匀变速直线
运动细节
x=vot+at2
运动规律
v2-vo2=2ax等
动能定理
W合=△Ek
机械能守恒
Ek+Epl=EK2+Ep
能量观
定律
2
涉及做功与能量转换
点
功能关系
W。△E,等
能量守恒定
E1-E2
律
只涉及初、末速度、力、时间,
动量观
动量定理
I合p'p
而不涉及位移、功
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点
动量守恒定
P1'+p2'
只涉及初、末速度,而不涉及
律
p1+p2
力、时间
核心归纳·科学思维
1.力学规律的选用原则
(1)单个物体:宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律。若其中涉
及时间的问题,应选用动量定理:若涉及位移的问题,应选用动能定理;
若涉及加速度的问题,只能选用牛顿第二定律。
(2)多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律,若涉及碰撞、爆炸、
反冲等问题,应选用动量守恒定律,然后再根据能量关系分析解决。
2.系统化思维方法
(1)对多个物理过程进行整体分析,即把几个过程合为一个过程来处
理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动。
(2)对多个研究对象进行整体分析,即把两个或两个以上的独立物体
合为一个整体进行考虑,如应用动量守恒定律时,就是把多个物体看
成一个整体(或系统)。
3.模型建构
(1)“毛毛虫”模型。
AwB】
在“动量与能量”这一模块中会遇到这样一种模型:两个光滑的小球
A、B与轻弹簧连接,并使弹簧处于原长,某一时刻给A球一瞬时速度,
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则以后A、B两球和弹簧一起在光滑水平面上边压缩拉伸边向前运动,
形成好玩的“毛毛虫”模型,如图所示。
(2)在某一方向上满足动量守恒定律的模型。
①如图所示,小车的曲面以及地面光滑,则在曲面上运动的小球在水
平方向上和小车满足动量守恒定律。
②在水中或空中的物体,若它们所受重力与相应的浮力相等,则在竖
直方向上满足动量守恒定律。
体系构建·融会贯通
经典模型,碰撞、爆炸,反冲运动
______,透析高考考情已知彼百战胜
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2022全国乙卷T20
关键能力
综合性
2021全国乙卷T14
必备知识
基础性
2021浙江6月卷T21
关键能力
综合性
2022山东卷T18
关键能力
综合性
应用三大观点解决
2022全国乙卷T25
关键能力
综合性
动力学综合问题
2021湖南卷T8
关键能力
综合性
2021湖北卷T15
关键能力
综合性
突破核心考点
解题能力步步高一
考点一动量和能量观点的综合应用
写考题例析·有的放矢
【例1】(2022·广东卷,13)某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计
了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑
块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度vo为10m/s
向上滑动时,受到滑杆的摩擦力f为1N。滑块滑到B处与滑杆发生
完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的
质量m=0.2kg,滑杆的质量M=0.6kg,A、B间的距离1=1.2m,重力加
速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
滑杆
滑块
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(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中,桌面对滑杆支持力的大小N
和N2:
(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小ⅴ;
(3)滑杆向上运动的最大高度h。
解析:(1)滑块静止时,滑块和滑杆均处于静止状态,以滑块和滑杆整
体为研究对象,由平衡条件可知
N1=(m+M)g=8N,
滑块向上滑动时,滑杆受重力、滑块对其向上的摩擦力以及桌面的支
持力,
则有N2Mgf,
代入数据得N25N。
(2)法一碰前,滑块向上做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得mg
+f-ma1,
解得a115m/s2,方向向下
由运动学公式得v2-vo2=一2a1l,
代入数据得v=8m/s。
法二由动能定理得
-(mg+f)1=支mv2方mvo2,
代入数据解得v=8m/s。
(3)滑块和滑杆发生的碰撞为完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有
mv=(Mtm)v共,
·独家授