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,专题强化六综合,应用力学,两,大观点,解决,三类问题,大一轮复习讲义,专题强化六综合应用力学 两大观点解决大一轮,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,).,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,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、机械能守恒定律或能量守恒定律进行分析，选择合适的规律求解,.,能力考点师生共研,命题,点一,多运动过程问题1.分析思路能力考点师生共研命题点一,2.,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,.,2.方法技巧,例,1,(2019,广西梧州市联考,),如图,1,所示，半径,R,0.4 m,的光滑半圆轨道与水平地面相切于,B,点，且固定于竖直平面内,.,在水平地面上距,B,点,x,5 m,处的,A,点放一质量,m,3 kg,的小物块，小物块与水平地面间的动摩擦因数为,0.5.,小物块在与水平地面夹角,37,、斜向上的拉力,F,的作用下由静止向,B,点运动，运动到,B,点时撤去,F,，小物块沿圆轨道上滑，且恰能到圆轨道最高点,C,.,圆弧的圆心为,O,，,P,为圆弧上的一点，且,OP,与水平方向的夹角也为,.(,g,取,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8),求：,图,1,例1(2019广西梧州市联考)如图1所示，半径R0.4,(1),小物块在,B,点的最小速度,v,B,的大小；,解析,小物块恰能到圆轨道最高点,C,时，物块与轨道间无弹力,.,设在最高点物块速度为,v,C,，,物块从,B,运动到,C,，由动能定理有：,(1)小物块在B点的最小速度vB的大小；解析小物块恰能到圆,(2),在,(1),情况下小物块在,P,点时对轨道的压力大小；,答案,36 N,解析,物块从,P,到,C,由动能定理有：,解得,F,N,36 N,根据牛顿第三定律可知，小物块在,P,点对轨道的压力大小为,F,N,F,N,36 N,(2)在(1)情况下小物块在P点时对轨道的压力大小；答案3,(3),为使小物块能沿水平面运动并通过圆轨道,C,点，则拉力,F,的大小范围,.,解析,当小物块刚好能通过,C,点时，拉力,F,有最小值，对物块从,A,到,B,过程分析：,当物块在,AB,段即将离开地面时，拉力,F,有最大值，则,F,max,sin,mg,解得,F,max,50 N,(3)为使小物块能沿水平面运动并通过圆轨道C点，则拉力F的大,变式,1,(2019,湖南娄底市下学期第二次模拟,),某人设计了如图,2,所示的滑板个性滑道,.,斜面,AB,与半径,R,3 m,的光滑圆弧轨道,BC,相切于,B,，圆弧对应的圆心角,37,且过,C,点的切线水平，,C,点连接倾角,30,的斜面,CD,.,一滑板爱好者连同滑板等装备,(,整体视为质点,),总质量,m,60 kg.,某次试滑，他从斜面上某点,P,由静止开始下滑，发现在斜面,CD,上的落点,Q,恰好离,C,点最远,.,若他在斜面,AB,上滑动过程中所受摩擦力,F,f,与位移大小,x,的关系满足,F,f,90,x,(,均采用国际制单位,),，忽略空气阻力，取,g,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8.,求：,图,2,变式1(2019湖南娄底市下学期第二次模拟)某人设计了如,(1),P,、,B,两点间的距离；,答案,4 m,(1)P、B两点间的距离；答案4 m,解析,设爱好者滑到,C,点的速度为,v,C,，平抛过程中水平、竖直方向的位移分别为,x,1,、,y,1,解析设爱好者滑到C点的速度为vC，平抛过程中水平、竖直方向,由,式可知,v,C,越大则,l,CQ,越大，由人和装备在,BC,间运动时机械能守恒可知，要使,v,C,越大就要求,v,B,越大,.,设人和装备在,P,、,B,间运动时加速度为,a,，由牛顿第二定律有,mg,sin,90,x,ma,由,式可知：人和装备做加速度减小的加速直线运动,，,当,加速度为零时速度,v,B,最大,.,由式可知vC越大则lCQ越大，由人和装备在BC间运动时机械,(2),滑板在,C,点对轨道的压力大小,.,答案,1 320 N,B,、,C,间运动时，机械能守恒，有,：,由,解得,F,N,1 320 N,由牛顿第三定律可知滑板在,C,点对轨道的压力大小,F,N,F,N,1 320 N.,解析,设,P,、,B,间摩擦力对人做功为,W,f,，由动能定理有：,(2)滑板在C点对轨道的压力大小.答案1 320 NB、C,1.,设问的角度,(1),动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系,.,(2),能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解,.,传送带模型问题,题型二,能力考点师生共研,1.设问的角度传送带模型问题题型二能力考点师生共研,2.,功能关系分析,(1),功能关系分析：,W,E,k,E,p,Q,.,(2),对,W,和,Q,的理解：,传送带克服摩擦力做的功：,W,F,f,x,传,；,产生的内能：,Q,F,f,x,相对,.,2.功能关系分析,模,型,1,水平传送带问题,图,3,例,2,(,2019,福建福州市期末质量检测,),如图,3,所示，水平传送带匀速运行速度为,v,2 m,/,s,，传送带两端,A,、,B,间距离为,x,0,10,m,，当质量为,m,5,kg,的行李箱无初速度地放上传送带,A,端后，传送到,B,端，传送带与行李箱间的动摩擦因数,0.2,，重力加速度,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),行李箱开始运动时的加速度大小,a,；,答案,2 m/s,2,模型1水平传送带问题图3例2(2019福建福州市期末质,(2),行李箱从,A,端传送到,B,端所用时间,t,；,答案,5.5 s,则行李箱从,A,传送到,B,所用时间：,t,t,1,t,2,1 s,4.5 s,5.5 s,(2)行李箱从A端传送到B端所用时间t；答案5.5 s则行,(3),整个过程行李箱对传送带的摩擦力做功,W,.,答案,20 J,解析,t,1,时间内传送带的位移：,x,2,v,t,1,2,1 m,2 m,根据牛顿第三定律，传送带受到行李箱的摩擦力,F,f,F,f,行李箱对传送带的摩擦力做功：,W,F,f,x,2,mgx,2,0.2,5,10,2 J,20 J,(3)整个过程行李箱对传送带的摩擦力做功W.答案20 J,例,3,(2019,黑龙江齐齐哈尔市期末,),如图,4,所示，固定的粗糙弧形轨道下端,B,点水平，上端,A,与,B,点的高度差为,h,1,0.3 m,，倾斜传送带与水平方向的夹角为,37,，传送带的上端,C,点与,B,点的高度差为,h,2,0.112 5 m(,传送带传动轮的大小可忽略不计,).,一质量为,m,1 kg,的滑块,(,可看作质点,),从轨道的,A,点由静止滑下，然后从,B,点抛出，恰好以平行于传送带的速度从,C,点落到传送带上，传送带逆时针转动，速度大小为,v,0.5,m/s,，滑块与传送带间的动摩擦因数为,0.8,，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，,g,10 m/,s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,，试求,：,图,4,模型,2,倾斜传送带问题,例3(2019黑龙江齐齐哈尔市期末)如图4所示，固定的粗,由,v,y,v,C,sin 37,，解得,v,C,2.5 m/s,(1),滑块运动至,C,点时的速度,v,C,大小；,答案,2.5 m/s,(2),滑块由,A,到,B,运动过程中克服摩擦力做的功,W,f,；,答案,1 J,解析,C,点的水平分速度与,B,点的速度相等，,则,v,B,v,x,v,C,cos 37,2 m/s,解得,W,f,1 J,由vyvCsin 37，解得vC2.5 m/s(1)滑,(3),滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量,Q,.,答案,32 J,解析,滑块在传送带上运动时，根据牛顿第二定律,有,mg,cos 37,mg,sin 37,ma,解,得,a,0.4 m/s,2,由于,mg,sin 37,mg,cos 37,，此后滑块将做匀速运动,.,故滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量：,Q,mg,cos 37,x,32 J.,(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q.答案3,1.,模型分类,滑块,木板模型根据情况可以分成水平面上的滑块,木板模型和斜面上的滑块,木板模型,.,2.,位移关系,滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板沿同一方向运动，则滑块的位移大小和木板的位移大小之差等于木板的长度；若滑块和木板沿相反方向运动，则滑块的位移大小和木板的位移大小之和等于木板的长度,3,.,解题关键,找出物体之间的位移,(,路程,),关系或速度关系是解题的突破口，求解中应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度,.,能力考点,师生共研,滑块,木板模型问题,题型,三,1.模型分类能力考点师生共研滑块木板模型问题题型三,例,4,(2020,四川德阳市质检,),如图,5,所示，倾角,30,的足够长光滑斜面底端,A,固定有挡板,P,，斜面上,B,点与,A,点的高度差为,h,.,将质量为,m,、长度为,L,的木板置于斜面底端，质量也为,m,的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态,.,已知木板与物块间的动摩擦因数,，,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为,g,.,图,5,(,1),若给木板和物块一沿斜面向上的初速度,v,0,，木板上端恰能到达,B,点，求,v,0,大小；,例4(2020四川德阳市质检)如图5所示，倾角30,(2),若对木板施加一沿斜面向上的拉力,F,0,，物块相对木板刚好静止，求拉力,F,0,的大小；,解析,对木板与物块整体由牛顿第二定律有,F,0,2,mg,sin,2,ma,0,对物块由牛顿第二定律有,mg,cos,mg,sin,ma,0,(2)若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静,(3),若对木板施加沿斜面向上的拉力,F,2,mg,，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达,B,点，物块始终未脱离木板，求拉力,F,做的功,W,.,(3)若对木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段时间后,解析,设拉力,F,的作用时间为,t,1,，再经时间,t,2,物块与木板达到共速，再经时间,t,3,木板下端到达,B,点，速度恰好减为零,.,对木板有,F,mg,sin,mg,cos,ma,1,mg,sin,mg,cos,ma,3,对物块有,mg,cos,mg,sin,ma,2,对木板与物块整体有,2,mg,sin,2,ma,4,另有：,a,1,t,1,a,3,t,2,a,2,(,t,1,t,2,),a,2,(,t,1,t,2,),a,4,t,3,解析设拉力F的作用时间为t1，再经时间t2物块与木板达到共,变式,2,(2019,天津市南开区二模,),如图,6,，质量,M,8
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