第7章 5 培优课15 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（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦力学三大观点（动力学、功能、动量）的综合应用，依据高考评价体系明确考查要求，对接广东“3+1+2”选择性考试，通过2021、2023年广东卷真题分析考点权重，归纳碰撞、能量转化等常考题型，构建完整解题思路体系。 课件亮点在于“真题典例+类题演练+素养提升”策略，如以2021年广东卷算盘题为例，解析动量守恒与运动学公式结合方法，培养科学推理和模型建构素养，提供力学规律选用原则（如涉及时间优先动量定理），帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，实现高效备考。

培优课15 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 动量与动力学观点的综合应用 【典例1】　(2021·广东卷)算盘 是我国古老的计算工具，中心带 孔的相同算珠可在算盘的固定导 杆上滑动，使用前算珠需要归零， 如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔s1=3.5×10-2 m，乙与边框a相隔s2=2.0×10-2 m, 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以0.4 m/s的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取10 m/s2。 (1)通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a； (2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。 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 中心带孔的相同算珠 甲、乙质量相等 2 算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1 算珠沿导杆滑动过程中受滑动摩擦力f=μmg 3 甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计 碰撞过程中外力冲量忽略不计，系统动量守恒 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)甲、乙滑动时的加速度大小均为a=μg=1 m/s2， 甲与乙碰前的速度v1，则=-2as1， 解得v1=0.3 m/s， 甲、乙碰撞时由动量守恒定律mv1=mv2+mv3， 解得碰后乙的速度v3=0.2 m/s， 然后乙做减速运动，当速度减为零时，则x== m=0.02 m=s2， 可知乙恰好能滑到边框a。 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)甲与乙碰前运动的时间 t1== s=0.1 s， 碰后甲运动的时间t2== s=0.1 s， 则甲运动的总时间为t=t1+t2=0.2 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 【类题演练】　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； (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。 (1)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)碰撞前，物块B恰好静止在斜面上，则有f=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， 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， 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 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 【典例2】　如图所示，滑块A、B、C静置在光滑水平面上，滑块C的左端连有轻质弹簧，弹簧初始时处于自然伸长状态，A、B、C的质量分别为m1=0.3 kg、m2=0.2 kg、m3=1.0 kg。现使滑块A以v0=10 m/s的速度沿水平面向右运动，A、B发生碰撞后粘在一起(碰撞时间极短)，弹簧始终在弹性限度内。求： 考向2 动量观点与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 内容索引 (1)A、B发生碰撞后，粘在一起的共同速度大小v共； (2)粘在一起的A、B挤压弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep； (3)弹簧再次恢复原长时，A、B粘连体和C的速度大小。 (1)A、B发生碰撞后粘在一起，由动量守恒定律 m1v0=(m1+m2)v共， 解得v共=6 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)粘在一起的A、B挤压弹簧，当与C共速时弹簧的弹性势能最大，则 (m1+m2)v共=(m1+m2+m3)v共' Ep=(m1+m2)-(m1+m2+m3)·v共'2， 联立解得Ep=6 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 (3)弹簧再次恢复原长时，由动量守恒和能量关系 (m1+m2)v共=(m1+m2)v1+m3v2， (m1+m2)=(m1+m2)+m3， 解得v1=-2 m/s，v2=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 考向3 力学三大观点的综合应用 【典例3】　(2023·广东卷)如图为某药 品自动传送系统的示意图。该系统由水 平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑 连接的平台组成，滑槽高为3L，平台高 为L。药品盒A、B依次被轻放在以速度 v0匀速运动的传送带上，在与传送带达 到共速后，从M点进入滑槽，A刚好滑到平台最右端N点停下，随后滑 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 下的B以2v0的速度与A发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B的质量分别为m和2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。A与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，A、B在滑至N点之前不发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视为质点。求： (1)A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间t； (2)B从M点滑至N点的过程中克服阻力做的功W； (3)圆盘的圆心到平台右端N点的水平距离s。 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 药品盒A、B依次被轻放在以速度v0匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从M点进入滑槽 药品盒在传送带的摩擦力作用下先做匀加速直线运动后做匀速运动 2 A刚好滑到平台最右端N点停下，随后滑下的B以2v0的速度与A发生正碰 药品盒从M到N滑动的过程中有摩擦阻力做功 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 B以2v0的速度与A发生正碰，碰撞时间极短 A、B碰撞过程中动量守恒 4 已知A、B的质量分别为m和2m，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的 碰撞过程中能量守恒 5 碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端 碰撞后离开桌面做平抛运动 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)A在传送带上运动时的加速度a=μg， 由静止加速到与传送带共速所用的时间 t==。 (2)根据能量守恒定律，B从M点滑至N点的过程中克服阻力做的功 W=×2m+2mg×3L-×2m·(2v0)2=6mgL-3m。 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 解析 (3)A、B碰撞过程由动量守恒定律和能量关系可知， 2m×2v0=mv1+2mv2， ×2m·(2v0)2-(m+×2m)=， 解得v1=2v0，v2=v0， (另一组v1=v0，v2=v0舍掉) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 解析 两物体平抛运动的时间t1=， 则s-r=v2t1， s+r=v1t1， 解得s=。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【类题演练】　(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： (1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB； (2)物块与桌面间的动摩擦因数μ； (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 (1)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 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)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。 (3)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 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——微练39 本部分内容讲解结束 $$