第一章 专题强化5 动量、动力学和能量观点在力学中的应用- 2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

第一章 DONGLIANG、DONGLIXUEHENENGLIANGGUANDIANZAI LIXUEZHONGDEYINGYONG 专题强化5　动量、动力学和能量观点 在力学中的应用 探究重点 提升素养 / 专题强化练 1.进一步熟悉牛顿第二定律、动能定理、动量守恒定律、能量守 恒定律等规律. 2.灵活运用动力学观点、动量观点和能量观点解决力学问题. 学习目标 内容索引 探究重点　提升素养 Part 1 专题 强化练 Part 2 探究重点　提升素养 Part　1 一、解决力学问题的三个基本观点和五个规律 三个基本观点 对应规律 公式表达 动力学观点 运动学 v＝v0＋at，x＝v0t＋ at2等 牛顿第二定律 F合＝ma 能量 观点 动能定理 W合＝ΔEk　 W合＝ mv22－ mv12 机械能守恒定律 mgh1＋ mv12＝mgh2＋ mv22 动量观点 动量定理 F合t＝p′－p I合＝Δp 动量守恒定律 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 二、力学规律的选用原则 1.如果物体受恒力作用，涉及运动细节可用动力学观点去解决. 2.研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题. 3.若研究的对象为几个物体组成的系统，且它们之间有相互作用，一般用两个守恒定律解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件. 4.在涉及相对位移问题时优先考虑利用能量守恒定律求解，根据系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量(即转化为系统内能的量)列方程. 5.在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化，这种问题由于作用时间极短，因此动量守恒定律一般能派上大用场. 　如图所示，较长的曲面与水平桌面平滑连接，将质量分别为m1、m2的两物体之间的轻弹簧压缩后用细线约束，置于水平桌面上，弹簧与两物体不拴连.现将细线烧断，弹簧将两物体弹开，m2离开弹簧后从桌面右边缘飞出，m1冲上曲面.已知桌面高为h，m2平抛的水平射程为x，m1＝2m，m2＝m，不计一切摩擦，重力加速度为g，求： (1)m2离开弹簧时的速度大小； 例1 对m2平抛过程分析，有 x＝v2t (2)m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H； 弹簧将两物体弹开的过程，m1、m2组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律有 m1v1－m2v2＝0 对m1冲上曲面的过程，由机械能守恒定律有 (3)弹簧的最大弹性势能. 弹簧的最大弹性势能为 (1)灵活选取系统.根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象，不一定选所有的物体为研究对象. (2)灵活选取物理过程.在综合题目中，物体运动常有几个不同的过程，根据题目的已知、未知条件灵活地选取物理过程来研究.列方程前要注意分析、判断所选过程动量、能量的守恒情况. 方法总 结 (多选)如图所示，一平台到地面的高度为h＝0.45 m，质量为M＝0.3 kg的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2.地面上有一质量为m＝0.1 kg的玩具青蛙，距平台右侧的水平距离为x＝1.2 m，旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水平方向，玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行.已知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是 A.玩具青蛙在空中运动的时间为0.3 s B.玩具青蛙在平台上运动的时间为2 s C.玩具青蛙起跳时的速度大小为3 m/s D.木块开始滑动时的速度大小为1 m/s 针对训练1 √ √ 由h＝ gt12得玩具青蛙在空中运动的时 间为t1＝0.3 s，A项正确； 玩具青蛙离开地面时的水平速度和竖直 速度分别为vx＝ ＝4 m/s，vy＝gt1＝3 m/s，则玩具青蛙起跳时的速度大小为v0＝ ＝5 m/s，C项错误； 对玩具青蛙抱住木块过程由动量守恒定律得mvx＝(M＋m)v，解得木块开始滑动时的速度大小为v＝1 m/s，D项正确； 对木块及玩具青蛙在平台滑行过程，由动量定理得：－μ( M＋m)gt2＝0－(M＋m)v，解得玩具青蛙在平台上运动的时间为t2＝0.5 s，B项错误. 　如图，光滑的水平地面上静止放置着一辆小车A，质量mA＝5 kg，上表面光滑，可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝3 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起