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）(全国通用)

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） （全国通用） 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）. ★考向三、 【经典例题】 【例题1】（2023·陕西铜川·高三校考期末）如图所示，平直的水平轨道上P点左侧光滑，右侧粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为 L=0.1m。物块A以v0=6m/s的速度向右做匀速直线运动与在P点静止的物块B碰撞，碰撞后粘在一起。已知A、B两物块均可视为质点，质量均为m=1kg的A、B两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度g=10 m/s²。则A、B两物块运动过程中经过粗糙段的个数k为（　　） A．45 B．46 C．64 D．72 【例题2】（多选）（2023·陕西铜川·校考一模）如图所示，质量为100kg的小木船静止在湖边附近的水面上，船身垂直于湖岸，船面可看做水平面，并且比湖岸高出h=0.8m在船尾处有一质量为20kg铁块，将弹簧压缩后再用细线将铁块拴住，此时铁块到船头的距离L=3m，船头到湖岸的水平距离x=0.7m。将细线烧断后该铁块恰好能落到湖岸上，忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其它一切摩擦力，重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的有（　　） A．铁块脱离木船后在空中运动的时间为0.4s B．铁块脱离木船时的瞬时速度大小为1.75m/s C．小木船最终的速度大小为1.25m/s D．弹簧释放的弹性势能为108J 【例题3】（2023·黑龙江齐齐哈尔·高三校联考期末）如图所示，固定光滑轨道由水平轨道和与相切于B点且半径的竖直半圆轨道组成，上静置一质量的小滑块a；右侧水平地面上停靠一质量的小车，小车的上表面水平且与等高，锁定小车。一水平轻弹簧右端固定在小车的挡板上，弹簧