第二板块 专题六 主题二 三大观点求解多过程问题（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

主题二　三大观点求解多过程问题 [典例示法·建模型] 1．解答力学问题的三大观点 (1)动力学观点 (2)能量观点 (3)动量观点 表达式 适用条件 动量定理：F合t＝mv2－mv1 适用于单个物体或物体系受到的合力对时间的积累效果 动量守恒定律：m1v1＋m2v2＝ m1v1′＋m2v2′ 适用于合外力为零的系统 2．涉及动量的多过程问题的分析思路 [典例]　(2022·山东等级考)如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的O′点，O′点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O′点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动(要求摆角小于5°)，A以速度v0沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量mA＝0.1 kg， B的质量mB＝0.3 kg，A与B的动摩擦因数μ1＝0.4，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.225，v0＝4 m/s，取重力加速度g＝10 m/s2。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求： [解题指导] 序号 关键信息 建构模型 1 将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同 小球与A碰撞过程动量守恒 续 表 续表 [解题观摩] (1)设水平向右为正方向，A与B右侧挡板发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mAv0＝mAvA＋mBvB ① mAv02＝mAvA2＋mBvB2 ② 代入数据联立解得vA＝－2 m/s，方向水平向左；vB＝2 m/s，方向水平向右 即A和B速度的大小均为2 m/s。 ③ (3)对A减速的过程，根据动量定理有 －μ1mAgt2＝0－mAvA ⑧ 代入数据解得t2＝0.5 s 在A刚开始减速时，B的速度为v2＝vB－a1t1＝1 m/s ⑨ 在A减速过程中，对B根据牛顿第二定律有μ1mAg＋μ2(mA＋mB)g＝mBa2 ⑩ 考法1　动力学与能量的综合应用 1．(2023·江苏高考)如图所示，滑雪道AB 由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角 均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪 者从P点由静止开始下滑，恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑，从B点飞出。已知A、P间的距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。 [考法全训·用模型] (1)求滑雪者运动到P点的时间t； (2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v； (3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上，求平台BC的最大长度L。 解析：(1)滑雪者由A点运动到P点的过程，沿斜坡方向由牛顿第二定律得mgsin 45°－Ff＝ma 在垂直斜坡方向由平衡条件得 mgcos 45°＝FN，又Ff＝μFN 考法2　能量与动量的综合应用 (1)求木板刚接触弹簧时速度v1的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1。 (2)求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小。 (2)木板与弹簧接触以后， 对木板和小物块组成的系统有 kx2＝(m1＋m2)a共 对物块有a2＝μg＝1 m/s2 当a共＝a2时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量x2＝0.25 m 考法3　三大观点的综合应用 经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞(时间极短)。已知传送带长L＝0.8 m，以v＝2 m/s的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，其他摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点。(g取10 m/s2) (1)求滑块a到达圆弧管道 DEF最低点F 时速度大小vF和所受支持力大小 FN； (2)若滑块a碰后返回到B点时速度vB＝1 m/s，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能ΔE。 答案：(1)10 m/s　31.2 N　(2)0 表达式 适用条件 牛顿第二定律：F合＝ma 运动学公式：v＝v0＋at x＝v0t＋at2 只适用于宏观物体做低速运动 只适用于物体做匀变速直线运动 表达式 适用条件 动能定理：F合x＝mv22－mv12 适用于单个物体或物体系受到的合力对位移的积累效果 机械能守恒定律：mgh1＋mv12＝mgh2＋mv22 适用于只有重力或弹力做功的系统 能量守恒定律： ΔE增＝ΔE减 适用于一切系统 (1)A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小vA与vB； (2)B光滑部分的长度d； (3)运动过程中A对B的摩擦力