第五章 热点强化7 动力学和能量观点的综合应用-（讲义）【红对勾讲与练】2024版新高考物理大一轮复习全新方案

第五章 机械能守恒定律 热点强化7 动力学和能量观点的综合应用 M/c26 热点一 多过程问题 1.分析思路 (1)受力与运动分析:根据物体的运动过程分 析物体的受力情况,以及不同运动过程中力 的变化情况。 (2)做功分析:根据各种力做功的不同特点, 分析 各 种 力 在 不 同 的 运 动 过 程 中 的 做 功 情况。 (3)功能关系分析:运用动能定理、机械能守 恒定律或能量守恒定律进行分析,选择合适 的规律求解。 2.方法技巧 (1)“合”———整体上把握全过程,构建大致的 运动图景。 (2)“分”———将全过程进行分解,分析每个子 过程对应的基本规律。 (3)“合”———找出各子过程之间的联系,以衔 接点为突破口,寻求解题最优方案。 【例1】 (2022·天津河东区第一次模拟)位于 张家口的国家跳台滑雪中心是中国首座跳 台滑雪场馆,主体建筑灵感来自中国传统饰 物“如意”,被形象地称作“雪如意”,见图甲。 图乙为一简化的跳台滑雪的雪道示意图。 助滑坡由AB 和BC 组成,AB 是倾角为37° 的斜坡,长度为L=100 m,BC 为半径R= 20 m的圆弧面,二者相切于B 点,与水平面 相切于C,∠BOC=37°,雪橇与滑道间的动 摩擦因数为μ=0.4处处相等,CD 为竖直跳 台。运动员连同滑雪装备总质量为70 kg, 从A 点由静止滑下,通过C 点水平飞出,飞 行一段时间落到着陆坡DE 上的E 点。运 动员运动到C 点时的速度是20 m/s,CE 间 的竖直高度h=41.25 m。不计空气阻力,全 程不考虑运动员使用滑雪杖助力。(sin 37°= 0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)试求: (1)运动员到达滑道上的C 点时受到的支持 力FN 大小; (2)运动员在E 点着陆前瞬时速度vE 大小; (3)运动员从A 点滑到C 点过程中克服阻力 做的功Wf。 *A0 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 【例2】 (2022·浙江杭州二模)小明制作了一 个“20”字样的轨道玩具模型。该模型的“2” 字是由3 4 圆弧形的管道ABC(圆心为O1)和 半圆形的管道CD(圆心为O2)以及直管道 DE 组成,管道ABC 和管道CD 对应的圆半 径均为R1=10 cm,A 点与O1 等高,B 为 “2”字最高点,D 为最低点,E 为管道的出 口;“0”字是长轴GF 垂直于水平地面的椭圆 形管道,其最高点G 与B 点等高,G 点附近 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 129 hh 的一小段管道可看作半径为R2=6 cm的圆 弧;最低点F 和F'(一进一出)位于水平地面 上;整个装置处于竖直平面内,所有管道的 粗细忽略不计。HK 为一个倾角θ 可调节 的足够长的斜面,且D、E、F(F')、H 位于 同一条水平直线上,F'H 和HK 平滑连接。 质量m=0.1 kg(可视为质点)的小滑块P 与水平地面EF 段和斜面HK 的动摩擦因 数均为μ=0.25,其余所有摩擦均不计。现 让滑块P从A 点以v0=2 m/s的速率平滑 进入管道,滑块P运动到G 点时恰与管道间 无相互作用,g=10