第7章 板块整合提能(3) 能量和动量(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理导学案聚焦能量和动量核心板块，整合圆周运动临界条件、动量守恒、能量转化与损耗等考点，通过典题示例从基础临界问题到综合动力学问题层层递进，借助审题与建模表格引导学生自主关联关键表述与物理模型，系统构建知识网络。 亮点在于强化科学思维与科学探究素养，设审题建模分析任务引导学生自主提炼物理过程，规范答题区配自评表助力反思答题规范，分层问题设计适配不同复习需求，教师可依学情精准指导，实现个性化复习与高效备考。

板块整合提能(三)　能量和动量 【典题示例】　一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧璧EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2。 (1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小; (2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能; (3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。 【审题与建模】　 关键表述 物理状态或过程 物理模型 第(1)问 光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD 先沿水平面做匀速运动,后沿竖直圆形轨道运动 只有重力做功,机械能守恒 滑块恰好能通过圆形轨道最高点C 只由重力提供向心力 竖直面内圆周运动的“绳模型” 第(2)问 若μ2=0 滑块在平板上滑动过程 动量守恒 平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6 系统克服摩擦力做功机械能减小 第(3)问 若μ2=0.1 滑块在平板上滑动过程 动量不守恒,采用动力学方法求解 滑块能到达H点 平板到达H点时,滑块与平板不能分离,即临界状态是滑块到达平板的右端时,两者共速 规范答题区 评价(100分) 自评 书写规范,卷面整洁(20分) 指明研究对象,针对哪个物理状态或过程,依据什么规律(20分) 列出原型式,无连等式,无变形后公式(20分) 联立方程解结果,无化简及运算过程(20分) 结果表达规范,矢量指明方向(20分) 请在答题区域内作答,超出黑色矩形边框无效 总分: 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 答案 板块整合提能(三)　能量和动量 【典题示例】　答案　(1)5 m/s　(2)0.625 J　(3)6 m/s 解析　(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时，mg=， 从滑块离开弹簧运动到C点过程，根据动能定理-2mgR=m-m， 解得v0=5 m/s。 (2)由机械能守恒定律得，滑块到达E点时速度v0=5 m/s，平板加速至与滑块共速过程，满足动量守恒定律 mv0=(M+m)v共， 根据能量守恒定律，系统损失的机械能 ΔE=m-(M+m)， 解得ΔE=0.625 J。 (3)若μ2=0.1，平板与滑块相互作用过程中，加速度分别为 a1=μ1g=6 m/s2， a2==4 m/s2， 共速后，共同加速度大小为a3=μ2g=1 m/s2， 考虑滑块可能一直减速直到H，也可能达到与木板共速后共同减速运动; 假设达到与木板共速后共同减速运动，共速之前的过程有 v=vE-a1t1=a2t1， 共速过程，滑块、木板位移分别为 x1=t1，x2=t1， 共速时，相对位移应为Δx=L=x1-x2， 解得t1=0.6 s，vE=6 m/s，v=2.4 m/s， x1=2.52 m， 随后共同减速x3=d-x1=1.88 m， 到达H速度vH== m/s， 说明可以到达H，因此假设成立， 若滑块初速度再增大，则会从木板右侧掉落，所以滑块离开弹簧时的最大速度 v m=vE=6 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$