专题09　力学三大观点的综合应用-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)

2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题） （广东通用） 专题09　力学三大观点的综合应用 【命题规律】 1、命题角度： （1）应用力学三大观点解决多过程问题； （2）板－块模型中力学三大观点的应用. 2、常考题型：计算题 【知识荟萃】 ★考向一、应用力学三大观点解决多过程问题 力学三大观点对比 力学三大观点 对应规律 表达式 选用原则 动力学观点 牛顿第二定律 F合＝ma 物体做匀变速直线运动，涉及到运动细节. 匀变速直线运动规律 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 v2－v02＝2ax等 能量观点 动能定理 W合＝ΔEk 涉及到做功与能量转换 机械能守恒定律 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 功能关系 WG＝－ΔEp等 能量守恒定律 E1＝E2 动量观点 动量定理 I合＝p′－p 只涉及初末速度、力、时间而不涉及位移、功 动量守恒定律 p1＋p2＝p1′＋p2′ 只涉及初末速度而不涉及力、时间 2.选用原则 （1）当物体受到恒力作用做匀变速直线运动（曲线运动某一方向可分解为匀变速直线运动），涉及时间与运动细节时，一般选用动力学方法解题. （2）当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移（摩擦生热）时，应优先选用能量守恒定律. （3）不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别是对于打击类问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解. （4）对于碰撞、爆炸、反冲、地面光滑的板—块问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解. 3.系统化思维方法 (1)对多个物理过程进行整体思考，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思考，即把两个或两个以上的独立物体看成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)。 ★考向二、应用力学三大观点解决板—块模型问题 1．滑块和木板组成的系统所受的合外力为零时，优先选用动量守恒定律解题；若地面不光滑或受其他外力时，需选用动力学观点解题． 2．滑块与木板达到相同速度时应注意摩擦力的大小和方向是否发生变化． 3．应注意区分滑块、木板各自的相对地面的位移和它们的相对位移．用运动学公式或动能定理列式时位移指相对地面的位移；求系统摩擦生热时用相对位移（或相对路程）． 技巧点拔 1.“滑块－木板”模型（如图） （1）木板放在光滑水平面上，无外力作用下，滑块和木板组成的系统动量守恒，系统机械能减少； （2）系统产生的内能Q＝Ff·x相对＝ΔEk系统减少. 2.滑块和木板组成的系统所受的合外力为零时，优先选用动量守恒定律解题；若地面不光滑或受其他外力时，需选用动力学观点解题. 3.滑块与木板达到相同速度时应注意摩擦力的大小和方向是否发生变化. 4.应注意区分滑块、木板各自的对地位移和它们的相对位移.用运动学公式或动能定理列式时位移指对地位移；求系统摩擦生热时用相对位移（或相对路程）. 【经典例题】 【例题1】（2023春·广东广州·高三校联考开学考试）如图所示，小周同学在玩弹象棋子游戏，水平桌子高，长为，开始时两棋子分别静置在桌子的两端，小周同学用力弹红棋子，红棋子以的初速度向右运动，正碰黑棋子后两棋子均做平抛运动，落地瞬间两棋子相距。两棋子质量相同且可视为质点，与桌面摩擦系数均为，重力加速度。 （1）求碰撞黑棋子前瞬间，红棋子的速度v的大小； （2）设碰后瞬间红棋子速度为，黑棋子速度为，若定义恢复系数，求k的值； （3）两棋子每次碰撞的恢复系数k相同，若某次游戏，红棋子位于桌子最左端，黑棋子位于桌子正中央，小周同学用力弹红棋子，要让黑棋子落地而红旗子不落地，求红旗子的初速度的取值范围（可用根号表示）。 【例题2】（2022秋·广东深圳·高三校考阶段练习）如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平。一质量为m，可看成质点的滑块从轨道上的A点由静止滑下。若传送带静止，滑块恰能运动到C点停止；当传送带以速度顺时针转动时，滑块到C点后做平抛运动，通过光滑圆弧装置EF无机械能损失地滑上静止在光滑水平地面上的长木板，长木板右端运动到H时与固定挡板碰撞粘连。长木板质量M=2m，板长l=6.5R，板右端到挡板的距离L在R<L<5R范围内取值，滑块与水平传送带、长木板间的动摩擦因数均为μ=0.5，挡板和长木板等高且上表面光滑，传送带右端点C距长木板上表面的高度h=4R，重力加速度大小为g，求： (1)传送带BC两点间的距离x； (2)传送带以速度顺时针转动时，试判断滑块离开C点前能否与传送带达到共速