2026届高考物理二轮复习课件：力学三大观点的综合应用

高考二轮复习 　力学三大观点的综合应用 动力学观点和动量观点的选择原则 动力学 观点 (1)如果涉及加速度的问题,则一般要用牛顿运动定律; (2)凡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 动量 观点 (1)对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题,特别对于打击一类的问题,因时间短且冲力随时间变化,应用动量定理求解,即Ft=mv−mv0; (2)对于碰撞、爆炸、反冲问题,若只涉及初、末速度而不涉及力、时间,应用动量守恒定律求解 返回 世纪金榜版权所有 【典例剖析】 【典例1】如图所示,A、B、C三个物块放在水平面上,A、B用轻弹簧连接,A紧靠竖直固定挡板,B的质量为1 kg,C的质量为3 kg,用B压缩弹簧后由静止释放,当弹簧恢复原长时,B和C发生弹性碰撞,已知C左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5,重力加速度取g=10 m/s2,B、C碰撞后,C在水平面上滑行的距离为3.6 m,求: (1)B、C碰撞后一瞬间,C的速度大小; 答案:(1)6 m/s　 【解析】(1)设B、C碰撞后一瞬间,C的速度大小为v2,根据运动学公式有0−=−2μgL 解得v2=6 m/s 返回 世纪金榜版权所有 (2)从释放B到B与C碰撞前一瞬间过程中,挡板对A的冲量大小; 答案:(2)12 N·s　 【解析】(2)设碰撞前一瞬间,B的速度大小为v0, 碰撞后一瞬间,B的速度大小为v1, 根据动量守恒定律有mBv0=−mBv1+mCv2 根据能量守恒有mB=mB+mC 结合上述解得v0=12 m/s,v1=6 m/s 对A、B整体研究,从释放B到B与C碰撞前一瞬间,挡板对A的冲量大小I=mBv0=12 N·s 返回 世纪金榜版权所有 (3)若A的质量为3 kg,在B与C碰撞时的一瞬间撤去 挡板,则此后,当物块B的速度大小为3 m/s时,弹簧 具有的弹性势能。 答案:(3)0 【解析】(3)撤去挡板后,当B的速度大小为v3=3 m/s时,设A的速度大小为v4,若此时B的速度向左,根据动量守恒定律有mBv1=mBv3+mAv4 解得v4=1 m/s 此时弹簧具有的弹性势能 ΔEp=mBmBmA=12 J 返回 世纪金榜版权所有 若此时B的速度向右,根据动量守恒定律有 mBv1=−mBv3+mAv4' 解得v4'=3 m/s 此时弹簧具有的弹性势能 ΔEp=mBmBmAv=0 返回 世纪金榜版权所有 动量观点和能量观点的比较 相同点 (1)研究对象都是相互作用的物体组成的系统; (2)研究过程都是某一运动过程 不同点 动量守恒定律是矢量表达式,还可以写出分量表达式;而动能定理和能量守恒定律都是标量表达式,绝无分量表达式 返回 世纪金榜版权所有 【典例剖析】 【典例2】(2025·河东区模拟)如图,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速度释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。设重力加速度为g,物块与轨道BC之间的动摩擦因数为μ,空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法正确的是(　　) A.小车和物块构成的系统机械能守恒 B.物块在BC上运动时,摩擦力对物块和小车做功的代数和为零 C.水平轨道BC的长度为L= D.如果小车被锁定在地面上,物块仍从A点静止释放,则也能恰到达C点 √ 返回 世纪金榜版权所有 【解析】选D。由于物块在轨道BC之间滑行时,因摩擦会产生内能,所以小车和物块构成的系统机械能不守恒,故A错误;物块在BC上运动时,根据功能关系可知,摩擦力对物块和小车做功的代数和的绝对值等于系统产生的内能,所以摩擦力对物块和小车做功的代数和不为零,故B错误;物块从A位置运动至C位置的过程,小车和物块构成的系统满足水平方向动量守恒,由于初动量为0,则物块到达C处时,刚好小车和物块共同的速度为0;根据能量守恒可得mgR=μmgL,解得水平轨道BC的长度为L=,故C错误;如果小车被锁定在地面上,物块仍从A点静止释放,根据能量守恒可得mgR=μmgs,解得s==L, 可知物块也能恰到达C点,故D正确。 返回 世纪金榜版权所有 力学三大观点综合问题应对策略 力的观点 要认真分析运动状态的变化,关键是求出加速度。 两大定理 应确定过程的初、末状态的动量(动能),分析并应用动量定理(动能定理)求出过程中的冲量(功) 三大守恒定律 根据题意选择合适的初、末状态,列守恒关系式,一般这三个守恒定律多用于求某状态的速度(率) 返回 世纪金榜版权所有 【典例剖析】 【典例3】(2022·天津等级考)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度v0=2 m/s,匀减速滑行x1=16.8 m到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与NP间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行x2=3.5 m,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为vA=0.05 m/s和vB=0.55 m/s。已知A、B质量相同,A与MN间冰面的动摩擦因数μ1=0.01,重力加速度g取10 m/s2,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A 返回 世纪金榜版权所有 (1)在N点的速度v1的大小; 答案:(1)0.8 m/s　 【解析】(1)设冰壶质量为m,A受到冰面的支持力为N,由竖直方向受力平衡,有N=mg 设A在MN间受到的滑动摩擦力为f,则有f=μ1N 设A在MN间的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得f=ma 联立解得a=μ1g=0.1 m/s2 由速度与位移的关系式,有=−2ax1 代入数据解得v1=0.8 m/s 返回 世纪金榜版权所有 (2)与NP间冰面的动摩擦因数μ2。 答案:(2)0.004 【解析】(2)设碰撞前瞬间A的速度为v2,由动量守恒定律可得mv2=mvA+mvB 解得v2=0.6 m/s 设A在NP间受到的滑动摩擦力为f',则有f'=μ2mg 由动能定理可得−f'·x2=mm 联立解得μ2=0.004 返回 世纪金榜版权所有 $