2024届高考物理一轮复习导学案：17 力学三大观点

物理一轮复习学案 力学三大基本观点的综合应用 一、三大观点及相互联系 二、三大观点的选用原则 （一）力学中首先考虑使用两个守恒定律。从两个守恒定律的表达式看出多项都是状态量(如速度、位置)，所以守恒定律能解决状态问题，不能解决过程(如位移x，时间t)问题，不能解决力(F)的问题。 (1)若是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律。 (2)若物体(或系统)涉及速度和时间，应考虑使用动量定理。 (3)若物体(或系统)涉及位移和时间，且受到恒力作用，应考虑使用牛顿运动定律。 (4)若物体(或系统)涉及位移和速度，应考虑使用动能定理，系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路程，动能定理解决曲线运动和变加速运动特别方便。 （二）用三大观点的解物理题要掌握的科学思维方法 1．多体问题——要正确选取研究对象，善于寻找相互联系。选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统，宜采用整体法；在需讨论系统各部分间的相互作用时，宜采用隔离法；对于各部分运动状态不同的系统，应慎用整体法。至于多个物体间的相互联系，通常从它们之间的相互作用、运动的时间、位移、速度、加速度等方面去寻找。 2．多过程问题——要仔细观察过程特征，妥善运用物理规律。每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件，如物体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的物理规律逐个进行研究。至于过程之间的联系，则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。 3．含有隐含条件的问题——要深究细琢，努力挖掘隐含条件。注重审题，深究细琢，综观全局重点推敲，挖掘并应用隐含条件，梳理解题思路或建立辅助方程，是求解的关键。通常，隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程，甚至从试题的字里行间或图像中去挖掘。 4．存在多种情况的问题——要分析制约条件，探讨各种情况。解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析，必要时要自己拟定讨论方案，将问题根据一定的标准分类，再逐类进行探讨，防止漏解。　 三、考向归纳 考向1 动量观点和动力学观点的综合应用 例1．如图甲，质量为的小物块放在长木板左端，小物块与长木板间的动摩擦因数。长木板静止在水平面上，右端紧靠竖直墙面，质量为，与地面间的动摩擦因数为。时刻小物块获得水平向右的初速度，同时给小物块施加如图乙所示的水平向右的作用力。4s时小物块与竖直墙壁发生弹性碰撞，碰撞时间极短。最终，小物块静止于长木板上某一位置，重力加速度g取。求： （1）4s内水平向右作用力的冲量大小； （2）小物块与竖直墙碰撞前瞬间速度的大小； （3）小物块相对长木板静止时，距长木板右端的距离。 考向2 动量观点和能量观点的综合应用 例2．装置简图如图所示，传送带长度为，以速度逆时针匀速转动，传送带左右两侧平台等高光滑，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧，左侧平台上固定一个光滑圆轨道，轨道半径为8cm，圆轨道左侧平面粗糙且足够长，与圆轨道底距离为处静止一个质量为1kg的物块，一个质量为3kg的物块以初速度与物块发生弹性碰撞，物块通过圆轨道最高点，物块与粗糙面的动摩擦因数为0.1，物块与传送带的动摩擦因数也为0.1，取，、物块均看作质点，求： （1）物块经过圆轨道最高点时对轨道的压力。 （2）物块向左离开传送带前，与传送带间的摩擦产生的热量。 考向3 三大观点解决多过程问题 例3．如图为某药品自动传送系统的示意图．该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成，滑槽高为，平台高为。药品盒A、B依次被轻放在以速度匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从点进入滑槽，A刚好滑到平台最右端点停下，随后滑下的B以的速度与A发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B的质量分别为和，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，AB在滑至N点之前不发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视为质点。求：   （1）A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间； （2）B从点滑至点的过程中克服阻力做的功； （3）圆盘的圆心到平台右端点的水平距离． 例4、为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG