第7章 专题提升十五 动力学观点、功能观点、动量观点的综合应用(课件PPT) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

专题提升十五 动力学观点、功能观点、动量观点的综合应用 第七章　动量守恒定律 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.解决动力学问题的三大观点。 (1)动力学观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题。 (2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。 (3)动量观点：用动量定理和动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.力学规律的选用原则。 (1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律。 (2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间问题)或动能定理(涉及位移问题)解题。 (3)若研究对象为一系统，且系统内物体之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律解题，但需注意所研究的问题是否满足守恒条件。 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)在涉及相对位移问题时则优先考虑功能关系或能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转化为系统内能的量。 (5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化，作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解题。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向1 动量观点与动力学观点的综合应用 【典例1】　如图所示，斜面倾角θ=30°，物 块A光滑，物块B粗糙，B质量为A质量的2倍。 物块B恰好静止在距离斜面顶端为L=0.9 m的 位置(此时B所受摩擦力为最大静摩擦力)，斜 面上距B为s=0.8 m处有一弹性挡板，现将光滑物块A从斜面顶端由静止释放。已知物块A与物块B均可视为质点，所有碰撞均可视为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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)物块A与物块B第一次碰撞后两物体的速度大小； 根据题意，设物块A与物块B第一次碰撞前物块A的速度为v0，由动能定理有 mAgLsin 30°=mA， 解得v0==3 m/s， 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 物块A和物块B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律有 mAv0=mAvA+mBvB， mA=mA+mB， 解得vA=v0=-1 m/s， vB=v0=2 m/s。 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)两物块从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间和这两次碰撞点之间的距离。 碰撞前，物块B恰好静止在斜面上，则有Ff=mBgsin 30°， 碰撞后，物块B沿斜面匀速下滑，下滑到挡板处的时间为 t1==0.4 s， 与弹性挡板碰撞之后，沿斜面向上做匀减速直线运动，加速度大小为aB==g， 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 减速到停止的时间为t2==0.2 s， 向上运动的距离为xB=t2=0.2 m， 假设物块A在物块B停止后发生第二次碰撞，设两物块从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为t，则有 s-xB=vAt+aAt2， 其中aA=gsin 30°=5 m/s2， 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 解得t= s(舍去)，t= s>t1+t2， 假设成立，则两物块从第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为t= s， 两次碰撞点之间的距离Δx=s-xB=0.6 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 考向2 动量观点与能量观点的综合应用 【典例2】　(2024·甘肃卷)如图，质量为2 kg的小球A(视为质点)在细绳O'P和OP作用下处于平衡状态，细绳O'P=OP=1.6 m，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6 kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2 kg的物块C静止在B的左端。剪断细绳O'P，小球A开始运动。(重力加速度g取10 m/s2) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 审题指导 序号 信息读取 信息加工 1 剪断细绳O'P，小球A开始运动 小球下摆过程中机械能守恒 2 A在最低点时，细绳OP断裂 小球做平抛运动，水平速度不变 3 A飞出后恰好与C左侧碰撞(时间极短) A与C碰撞过程中，水平方向动量守恒 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 碰后A竖直下落，C水平向右运动 碰撞后A的水平速度为0 5 A、C碰后，C相对B滑行4 m后与B共速 典型的滑块—木板模型问题 失分 剖析 (1)不能分析各个过程中物体或系统满足的规律； (2)不会综合应用动量守恒定律和能量守恒定律解决物体碰撞类问题； (3)对滑块—木板模型不熟悉 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)求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力。 根据题意，A、C质量为m=2 kg，B的质量为M=6 kg，细绳OP长为l=1.6 m，初始时细线与竖直方向夹角θ=60°。 (1)A开始运动到最低点有mgl(1-cos θ)=m-0， A在最低点，根据牛顿第二定律得F-mg=， 解得v0=4 m/s，F=40 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 (2)A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞(时间极短)，碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后C的速度大小。 A与C相碰时，水平方向动量守恒，由碰后A竖直下落可知mv0=0+mvC， 解得vC=v0=4 m/s。 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)A、C碰后，C相对B滑行4 m后与B共速。求C和B之间的动摩擦因数。 A、C碰后，C相对B滑行4 m后与B共速，则对C、B分析，根据动量守恒定律可得mvC=(M+m)v， 根据能量守恒定律得μmgL相对=m-(m+M)v2， 联立解得μ=0.15。 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 考向3 力学三大观点的综合应用 【典例3】　(2024·黑吉辽卷)如图，高度 h=0.8 m的水平桌面上放置两个相同物块A、 B，质量mA=mB=0.1 kg。A、B间夹一压缩量 Δx=0.1 m的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同 时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好 从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA=0.4 m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB=0.25 m后停止。A、B均视为质点，取重力加速度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 对A物块由平抛运动知识得h=gt2，xA=vAt， 代入数据解得，脱离弹簧时A的速度大小为vA=1 m/s， 对物块A、B整体由动量守恒定律mAvA=mBvB， 解得脱离弹簧时B的速度大小为vB=1 m/s。 解析 (1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB； 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 对物块B由动能定理-μmBgxB=0-mB， 代入数据解得，物块与桌面的动摩擦因数为μ=0.2。 解析 (2)物块与桌面间的动摩擦因数μ； 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由能量守恒定律ΔEp=mA+mB+μmAgΔxA+μmBgΔxB， 其中mA=mB，Δx=ΔxA+ΔxB， 解得整个过程中弹簧释放的弹性势能ΔEp=0.12 J。 解析 (3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 29 命题特点：试题考查平抛运动、动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律等知识，试题看似平淡，其中却暗藏玄机，第(3)问中能量守恒定律的应用易出错。 复习建议：动力学观点、能量观点和动量观点是高中物理解题时常用的三大观点，不同的过程运动特征不同，准确把握试题信息才能正确选择规律。 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15 本部分内容讲解结束 $$