2020版高考物理大一轮复习第五章专题强化六综合应用力学两大观点解决三类问题讲义(含解析)教科版

专题强化六 综合应用力学两大观点解决三类问题

专题解读

1.本专题是力学两大观点在多运动过程问

题、传送带问题和滑块—木板问题三类问题中的综合应用，高考常以计算题压轴题的形式命题．

2．学好本专题，可以极大地培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力，针对性的专题强化，可以提升同学们解决压轴题的信心．

3．用到的知识有：动力学方法观点(牛顿运动定律、运动学基本规律)，能量观点(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律)．

1

命题点一 多运动过程问题

1．分析思路

(1)受力与运动分析：根据物体的运动过程分析物体的受力情况，以及不同运动过程中力的变化情况；

(2)做功分析：根据各种力做功的不同特点，分析各种力在不同的运动过程中的做功情况； (3)功能关系分析：运用动能定理、功能关系或能量守恒定律进行分析，选择合适的规律求解． 2．方法技巧

(1)“合”——整体上把握全过程，构建大致的运动图景；

(2)“分”——将全过程进行分解，分析每个子过程对应的基本规律；

(3)“合”——找出各子过程之间的联系，以衔接点为突破口，寻求解题最优方案．

例

2

1 (2018·河南省驻马店市第二次质检)如

图1所示，AB和CDO都是处于同一竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA处于水平位置．AB是1

半径为R＝1m的圆周轨道，CDO是半径为r＝0.5m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹

4性挡板(可以把小球弹回不损失能量，图中没有画出)D为CDO轨道的中点．BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接．已知BC段水平轨道长L＝2m，与小球之间的动摩擦因数μ＝0.2.现让一个质量为m＝1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下：(取g＝10m/s，不计空气阻力)

2

图1

(1)当H＝2m时，问此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小；

(2)为使小球仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，问H的取值范围． 答案 (1)84N (2)0.65m≤H≤0.7m

解析 (1)设小球第一次到达D点的速度为vD，对小球从静止到D点的过程，根据动能定理

3

有：

mg(H＋r)－μmgL＝mvD2

vD2

在D点轨道对小球的支持力N提供向心力，则有N＝m

r联立解得：N＝84N，由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力大小为：N′＝N＝84N； (2)为使小球仅与挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，H最小时必须满足能上升到O点， 12则有：mgHmin－μmgL＝mv0

2

12

v02

在O点由牛顿第二定律有：mg＝m

r代入数据解得：Hmin＝0.65m

仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，H最大时，与挡板碰后再返回最高能上升到D点，则mg(Hmax＋r)－3μmgL＝0 代入数据解得：Hmax＝0.7m 故有：0.65m≤H≤0.7m.

变式

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