第6章　命题点6　动力学和能量观点的综合应用-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第六章 机械能守恒定律 命题点6　动力学和能量观点的综合应用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 命题迁移 4 1 传送带中的动力学和能量问题 1. 传送带中的动力学问题的分析思路 命题迁移 2. 传送带中的能量问题 (1) 求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解． (2) 功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q. (3) 对W和Q的理解 ①传送带克服摩擦力做的功W＝fx传． ②产生的内能Q＝fx相对． 命题迁移 1 命题迁移 (1) 求滑块离开传送带时的速度大小v. 答案：7 m/s 命题迁移 (2) 求电动机传送滑块多消耗的电能E. 答案：96 J 命题迁移 (3) 若每次开始时弹射装置具有不同的弹性势能E′p，要使滑块滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，求E′p的取值范围． 答案：12 J≤E′p≤132 J 命题迁移 2 板块中的动力学和能量问题 “滑块—木板”模型问题的分析方法 (1) 动力学分析：分别对滑块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；从放上滑块到二者速度相等，所用时间相等，由t＝＝，可求出共同速度v和所用时间t，然后由位移公式可分别求出二者的位移． (2) 功和能分析：对滑块和木板分别运用动能定理，或者对系统运用能量守恒定律．如图所示，要注意区分三个位移： ①求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移s滑． ②求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移s板． ③求摩擦生热时用相对位移Δs. 命题迁移 如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g.则在此过程中( 　　) A. 摩擦力对物块做功为μmg(s＋d) B. 摩擦力对木板做功为μmgs C. 木板动能的增量为μmgd D. 由于摩擦而产生的热量为μmgs 【解析】根据功的定义W＝Fscos θ，其中s指物体对地的位移，而θ指力与位移之间的夹角，可知摩擦力对物块做功W1＝－μmg(s＋d)，摩擦力对木板做功W2＝μmgs，A错误，B正确；根据动能定理可知木板动能的增量ΔEk＝W2＝μmgs，C错误；由于摩擦而产生的热量Q＝Ff·Δx＝μmgd，D错误． 2 B 命题迁移 3 圆周运动中的受力和能量问题 求解圆周运动受力和能量问题的方法 (1) 选择研究对象，根据运动状态求某一个力或合力． (2) 根据圆周运动的知识求向心力、向心加速度等． (3) 根据功能关系或动能定理求解该过程中外力对装置所做的功． 命题迁移 (2021·江苏卷)如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°.现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： 3 命题迁移 (1) 装置静止时，弹簧弹力的大小F. 命题迁移 (2) 环A的质量M. 命题迁移 (3) 上述过程中装置对A、B所做的总功W. 命题迁移 迁移内化 18 1. 如图所示，木块A放在木板B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端．第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生热量为Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功为W2，产生热量为Q2.下列说法中正确的是( 　　) A. W1＜W2，Q1＝Q2 B. W1＝W2，Q1＝Q2 C. W1＜W2，Q1＜Q2 D. W1＝W2，Q1＜Q2 【解析】木块A从木板B左端滑到右端，力F所做的功W＝Fx，因为木板B不固定时木块A的位移要比木板B固定时长，所以W1＜W2；因摩擦产生的热量Q＝Ffl相对，两次都从木板B左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1＝Q2，故A正确． A 迁移内化 2. 如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v＝4 m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m＝2 kg的小物块从A点静止释放．已知A、P的距离L＝8 m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1＝0.25、μ2＝0.20，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求物块： (1) 第1次滑过P点时的速度大小v1.