专题八 动力学三大观点【精剖细解】-2024年高考物理二轮复习讲义

专题八 动力学三大观点 ——精剖细解细备考讲义 高考对于这部分知识点的命题形式是以生活中的情景为背景，强调情景与对应的力学知识的有机融合，考查学生的推理能力、综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力。主要考查的知识点有：动量守恒定律、动量定理、碰撞类型、冲量等。 主要考查的知识点有：①动力学；②能量；③动量。 知识点1：动力学三大观点 1、内容 分类 规律 表达式 动力学方法 力的瞬时作用 牛顿第二定律 F合＝ma 牛顿第三定律 F＝－F′ 能量方法 力的空间累积作用 动能定理 W合＝Ek2－Ek1 机械能守恒定律 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2；ΔEk＝－ΔEp；ΔEA减＝ΔEB增 能量守恒定律 E初＝E末；ΔE增＝ΔE减 动量方法 力的时间累积作用 动量定理 F合t＝mv′－mv 动量守恒定律 m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2 解题规律 若是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律；若物体(或系统)涉及速度和时间，应考虑使用动量定理；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或动能定理；若物体(或系统)涉及位移和速度，应考虑使用动能定理，系统中滑动摩擦力做功产生热量应用摩擦力乘以相对位移，运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别方便。 2、一般选用规则 多个物体组成的系统。 优先考虑使用两个守恒定律。 物体(或系统)涉及速度和时间。 考虑使用动量定理。 物体(或系统)涉及位移和时间，且受到恒力作用。 考虑使用牛顿运动定律或动能定理。 物体(或系统)涉及位移和速度。 考虑使用动能定理，系统中滑动摩擦力做功产生热量应用摩擦力乘以相对位移，运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别方便。 根据物理量选取： 涉及加速度的问题 一般要用牛顿运动定律 涉及运动时间或作用时间的问题 一般优先考虑用功能关系，其次再考虑用牛顿运动定律 涉及初、末速度问题 一般优先考虑用功能关系，其次考虑用动量观点，最后再考虑用牛顿运动定律 涉及运动的位移或路程的问题 一般优先考虑用功能关系，其次再考虑用牛顿运动定律 根据研究过程选取： 涉及瞬间状态的分析和运动性质的分析 必须要用动力学观点 涉及复杂的直线或曲线运动问题 要用能量观点或动量观点 涉及短暂的相互作用问题 优先考虑用动量定理 涉及碰撞、爆炸、反冲等问题 用动量守恒定律 3、动能定理中总功的求法 总功的求法： ①先由力的合成与分解法或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W＝F合lcosα计算； ②计算各个力对物体做的功W1、W2、…、Wn，然后将各个外力所做的功求代数和。 合外力做的功中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面（相对地面静止的物体）为参考系。 列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以确定。 4、机械能守恒判断方法 利用定义进行判断 分析动能和势能的和是否发生变化。 利用做功进行判断 系统内只有重力和弹簧弹力做功，其他力均不做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。 利用能量转化进行判断 若系统内物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，没有其他形式的能（如没有内能增加）的转化，则系统的机械能守恒。 5、机械能守恒定律解题方法 明确研究对象； 分析研究对象的受力情况和运动情况，分析清楚各力做功的情况； 选取适当的势能平面，明确研究对象的初末状态的机械能； 选取合适的机械能守恒定律的观点列表达式； 对结果进行讨论和说明。 机械能守恒定律是一种“能——能转化”关系，应用时首先要判断所研究的物理情景中机械能是否守恒。 如果系统（除地球外）只有一个物体，用守恒的观点求解比较方便；对于由两个或两个以上物体组成的系统，用转化或转移的观点求解比较方便。 6、机械能守恒定律的应用 应用类型 分析方法 单个物体的机械能守恒问题 明确研究对象；分析研究对象的受力情况和运动情况，分析清楚各力做功的情况；选取合适的机械能守恒定律的观点列表达式；对结果进行讨论和说明。 多个物体的机械能守恒问题 分析多个物体组成的系统所受的外力是否只有重力或弹力做功，内力是否造成了机械能与其他形式能的转化，从而判断系统机械能是否守恒。对多个物体组成的系统，一般用“转化法”和“转移法”来判断其机械能是否守恒。注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。 含弹簧的机械能守恒问题 弹簧的形变会具有弹性势能，系统的总动能将发生变化，若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒。弹簧两端物体把弹簧拉伸至最长（或压缩至最