2024届高考物理二轮复习导学案：专题06力学规律的综合应用

HKA　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号 ER－019 微专题06 力学规律的综合应用 2024 .03. 09 1. 理解力学中常见的规律的确切含义。 2. 会应用力学规律解决传送带、板块模型以及多物体多过程等实际问题。 考向1 传送带模型 1、传送带中动力学问题的注意事项 (1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键． (2)物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态。 2、传送带中摩擦力做功与能量转化 (1)静摩擦力做功的特点：①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总是等于零，不会转化为内能． (2)滑动摩擦力做功的特点：①滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能． (3)摩擦生热的计算：①Q＝Ff·s相对，其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程．②传送带因传送物体多消耗的能量等于物体增加的机械能与系统产生的内能之和． [例1] 如图所示，与水平面夹角θ＝37°的传送带正以v＝2 m/s的速度沿顺时针方向匀速运行，A、B两端相距l＝10 m．现每隔1 s把质量m＝1 kg的工件(视为质点)轻放在传送带A端，在传送带的带动下，工件向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．工件在传送带上时，先受到向上的摩擦力，后不受摩擦力 B．两个工件间的最小距离为0.4 m C．传送带上始终有8个工件 D．传送带满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了50 N 考向2 板块模型 1．用动力学解决板块模型问题的思路 2．滑块和木板组成的系统所受的合外力为零时，优先选用动量守恒定律解题；若地面不光滑或受其他外力时，需选用动力学观点解题． 3．应注意区分滑块、木板各自相对地面的位移和它们的相对位移．用运动学公式或动能定理列式时位移指相对地面的位移；求系统摩擦生热时用相对位移(或相对路程)． [例2] (2022·江苏南通市诊断) 如图甲所示，长木板静止在光滑水平地面上，质量为m的滑块以水平初速度v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止．若将木板分成长度相等的两段(如图乙)，滑块仍以v0从木板左端开始滑动，已知滑块运动过程中所受摩擦力不变．则下列分析正确的是(　　) A．滑块滑到木板的右端后飞离木板 B．滑块滑到木板的右端前就与木板保持相对静止 C．两过程滑块的动量变化相同 D．两过程系统产生的热量相等 考向3 多物体多过程问题 1、对多个物理过程进行整体思考，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动。 2、对多个研究对象进行整体思考，即把两个或两个以上的独立物体看成为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体（或系统）。 [例3] (2022·江苏南京市模拟)如图所示，一根足够长的圆管竖直固定，管内有一质量可以忽略的轻活塞C，一根轻质细弹性绳的上端连接活塞C，下端连接质量为m的小物块A，A处于静止状态．已知弹性绳的劲度系数为k且弹性规律满足胡克定律，弹性绳的弹性势能满足Ep＝kx2，活塞与管壁间的最大静摩擦力为3mg，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g.现有一个质量为m的细圆环B从中间穿过弹性绳，并从A的正上方处由静止释放，A、B碰撞时间极短且完全粘合．求： （1）A、B碰撞结束时的速度大小； （2）A、B整体第一次达到速度最大时的速率； （3）A、B整体第一次达到最低点的过程中活塞与筒壁产生的摩擦热量． 1、力学三大观点 力学三大观点 对应规律 表达式 选用原则 动力学观点 牛顿第二定律 F合＝ma 物体做匀变速直线运动，涉及到运动细节. 匀变速直线运动规律 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 v2－v02＝2ax等 能量观点 动能定理 W合＝ΔEk 涉及到做功与能量转换 机械能守恒定律 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 功能关系 WG＝－ΔEp等 能量守恒定律 E1＝E2 动量观点 动量定理 I合＝p′－p 只涉及初末速度、力、时间而不涉及位移、功 动量守恒定律 p1＋p2＝p1′＋p2′ 只涉及初末速度而不涉及力、时间 2、力学三大观点选用原则 （1）当物体受到恒力作用做匀变速直线运动（曲线运动某一方向可分解为匀变速直线运动），涉及时间与运动细节时，一般选用动力学方法解题. （2）当涉及功、能和位移