第6章 专题提升十二 动力学和能量观点的综合应用(课件PPT) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

专题提升十二 第六章 机械能守恒定律 动力学和能量观点的综合应用 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题型1　传送带模型 题型2　滑块—木板模型 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 题型3　用动力学观点和能量观点综合分析问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 传送带模型 赢在微点 物理 大一轮 题型1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 4 从动力学和功能角度认识传送带模型。 (1)动力学角度：分析传送带上物体的受力，特别是摩擦力有无突变情况发生，进而分析物体的运动情况，特别是物体与传送带的位移及两者的位移关系。 (2)功能角度：正确理解传送带对物体摩擦力做功W物=Ffx物、物体对传送带的摩擦力做功W带=Ffx带和物体相对传送带滑动而产生的热量Q=Ffx相对，有时还会涉及因传送物体电动机多消耗的电能E=ΔEk+Δep +Q。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　(2025·济宁模拟)如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，M、N间距l=5 m，传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的恒定速率顺时针运转。现将一质量m=2 kg的物体(可看作质点)无初速度地放在M点，已 知物体与传送带间的动摩擦因数μ=，重力加速度取g=10 m/s2，在传送带将物体从M点传送到N点的过程中，求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)传送带对物体做的功； 物体轻放在传送带上时，根据牛顿第二定律，沿斜面方向上有μmgcos θ-mgsin θ=ma， 物体运动的加速度为a=2.5 m/s2， 物体达到1 m/s的速度通过的位移x==0.2 m， 物体在到达N点前已经与传送带共速，由功能关系得传送带对物体做的功为W=mv2+mglsin 30°=51 J。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)为传送物体，电动机需额外做多少功? 在物体加速运动的过程，根据运动学公式可得匀加速运动所用时间为t==0.4 s， 传送带与物体间的相对位移为Δx'=vt-x=0.2 m， 电动机做功使物体机械能增加，同时使物体与传送带间因摩擦产生热量Q，则因摩擦产生的热量为Q=μmgcos θ·Δx'=3 J， 故电动机对传送带做的功为W电=W+Q=54 J。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 滑块—木板模型 赢在微点 物理 大一轮 题型2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 9 从动力学和功能角度认识滑块—木板模型。 (1)动力学角度：分别分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律确定两者的加速度，再分析滑块和木板的运动情况。两者速度相等是最终的稳定状态或运动状态发生变化的临界点，此时有两个关系常成为解题的关键：一是两者的运动时间相等，即t==；二是两者的位移关系，即Δx相对=|x滑块-x板|。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)功能角度：对滑块和木板分别运用动能定理或对系统应用功能关系和能量守恒定律，关系如下： ①摩擦力对滑块做功(或滑块克服摩擦力做功)W滑块=Ffx滑块(x滑块为滑块对地位移)； ②摩擦力对木板做功(或木板克服摩擦力做功)W板=Ffx板(x板为木板对地位移)； ③摩擦生热Q=Ffx相对(x相对为滑块与木板的相对位移大小)。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)小物块到达小车最右端时具有的动能； 根据题意，小物块从静止开始运动到达小车最右端过程中，由动能定理有Ek1-0=(F-Ff)(L+x)， 小物块到达小车最右端时具有的动能为 Ek1=(F-Ff)(L+x)。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)小物块到达小车最右端时，小车具有的动能； 小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得 Ek2-0=Ffx， 解得小车具有的动能为Ek2=Ffx。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (3)摩擦力对小物块所做的功； 摩擦力对小物块所做的功为 Wf=-Ff(L+x)。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (4)小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能。 系统产生的内能为Q=FfΔx=FfL。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 用动力学观点和能量观点综合分析问题 赢在微点 物理 大一轮 题型3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 17 动力学观点和能量观点是解决物理问题的两个基本且互补的方法，综合运用两种观点，可以更全面地分析物理问题，提高解决问题的效率和准确性。动力学观点主要关注力的作用和运动状态的变化，通过分析物体的受力情况，应用牛顿第二定律等基本规律，来分析物体的运动，在解决恒力作用问题时动力学观点尤为重要。能量观点则侧重于分析能量的转化和守恒，通过应用动能定理、机械能守恒定律、功能关系等分析问题，在解决变力作用问题时能量观点提供了有效的解决方法。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　(2024·海南卷)某游乐项目装置简化如图，A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯，半径R=10 m，滑梯顶点a与滑梯末端b的高度h=5 m，静止在光滑水平面上的滑板B，紧靠滑梯的末端，并与其水平相切，滑板质量M=25 kg，一质量为m=50 kg的游客，从a点由静止开始下滑，在b点滑上滑板，当滑板右端运动到与其上表面等高平台C的边缘时，游客恰好滑上平台，并在平台上滑行s=16 m停下。游客视为质点，其与滑板及平台表面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，忽略空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)游客滑到b点时对滑梯的压力的大小； 设游客滑到b点时速度为v0，从a到b过程，根据机械能守恒定律mgh=m， 解得v0=10 m/s，在b点根据牛顿第二定律FN-mg=m， 解得FN=1 000 N，根据牛顿第三定律得游客滑到b点时对滑梯的压力的大小为FN'=FN=1 000 N。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 设游客恰好滑上平台时的速度为v，在平台上运动过程由动能定理得 -μmgs=0-mv2， 解得v=8 m/s， 根据题意当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时，游客恰好滑上平台，可知该过程游客一直做减速运动，滑板一直做加速运动，设加速度大小分别为a1和a2，得a1==μg=2 m/s2，a2==4 m/s2， 根据运动学规律对游客v=v0-a1t， 解得t=1 s， 解析 (2)滑板的长度L。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 该段时间内游客的位移为x1=t=9 m， 滑板的位移为x2=a2t2=2 m， 根据位移关系得滑板的长度为L=x1-x2=7 m。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 命题特点：本题综合考查了牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和机械能守恒定律等知识点，同时考查学生的分析综合能力。 复习建议：分析各阶段的受力和运动特征，选择合适的规律求解。分析、解题时有 “合”有 “分”， “合”指整体上把握全过程，构建大致的运动情景， “分”指将全过程拆分成多个子过程，分析每个子过程满足的规律，再利用子过程衔接点的速度把各个子过程联系起来，列方程解题。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——专题提升练12 本部分内容讲解结束 $$