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单击此处编辑母版标题样式,*,新课标资源网,老师都说好!,专题八,力学综合问题,专题八力学综合问题,主干知识整合,专题八,主干知识整合,一、力学知识概要,1力学三大观点：_、_、_.,2力的三个作用效果：_、_、_.,3力学五条规律：_、_、_、_、_.,力的观点,动量观点,能量观点,力的瞬时作用,力对空间累积作用,力对时间累积作用,牛顿运动定律,动能定理,机械能守恒定律,动量定理,动量守恒定律,专题八,主干知识整合,二、研究对象选取,首先看研究对象是单个物体，还是多个物体组成的系统有时还要把其中一个或几个物体从大系统中分离出来，作为研究对象(称为子系统)，这是因为力学中许多规律运用是有条件的，某一规律对整个系统不成立，但对子系统却成立二是分析物理过程一方面能把复杂的物理过程分解为几个简单的物理过程，化难为易；另一方面又可挖掘隐含条件，找出联系不同阶段的“桥梁”三是分析研究对象的受力与运动情况针对不同的对象，分析它们在各个过程的受力情况与运动情况，同时分清内力和外力，注意各力的特点，便于运用物理规律,专题八,主干知识整合,三、解题方法选择,解决力学问题有三大解题途径，即_、_和_，其中用动量观点和能量观点解题是我们的首选特别是对于变力作用或者是曲线运动问题，或不涉及运动过程的细节、不涉及加速度等问题时，更显示出这两大观点的优越性但是，当涉及加速度或是力的瞬时作用时，一般要用力的观点解决具体来讲：(1)当物体受到力的持续作用发生运动状态的改变而且又涉及时间(力对时间的累积)时，用动量定理；(2)当涉及功、能和位移时，用动能定理；(3)当涉及细节并要求分析力时，一般要用牛顿运动定律；(4)很多问题的分析往往不是用一个观点解题，而常用动量与能量的观点、或动量与力的观点、动能与力的观点甚至用三种观点综合使用，所以我们要做到具体问题具体分析，采用最为有效的观点和最为有效的方法解题,力的观点,动量观点,能量观点,要点热点探究,专题八,要点热点探究,探究点一力学三大观点的整合应用,力学综合问题往往具有复杂的物理过程和相关分析，涉及动量守恒定律、能量守恒定律、动能定理、牛顿第二定律、运动学公式等考点，解题时应注重过程分析，包括受力分析、运动分析、能量转化的分析、系统最终状态的分析等，同时应注意利用有关的结论解题,专题八,要点热点探究,例,如图281所示，,A,为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量,M,40 kg的小车,B,静止于轨道右侧，其面板与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量,m,20 kg、可视为质点的小滑块,C,以,v,12.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，,C,冲上小车,B,后，经一段时间与小车相对静止并继续一起运动若轨道顶端与底端水平面的高度差为,h,0.8 m，,C,与小车板面间的动摩擦因数为,0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，,g,取10 m/s2.求：,专题八,要点热点探究,(1),C,与小车保持相对静止时的速度大小,(2)从,C,冲上小车瞬间到与小车相对静止瞬间所用的时间；,(3),C,冲上小车后相对于小车板面滑动的距离,【点拨】(1),A,参与两个过程：其一，沿曲面下滑；其二，与小车相互作用过程要准确分析两过程所遵从的力学规律，找出最恰当的解决途径(2)要区分,A,对地速度和,A,相对于小车的速度,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,与弹簧相关的动量、能量综合题往往具有复杂的物理情景，涉及的知识面广、综合性强、能力要求高，经常涉及的考点有动量守恒定律、动能定理、功能关系、能量守恒定律、牛顿第二定律、简谐运动规律等另外需要注意弹簧在这类问题中的两点特殊表现：(1)直接与弹簧相连接的物体与其他物体发生碰撞的瞬间弹簧不参与；(2)弹簧的弹力为变力，弹簧形变改变的过程就是其储存或释放弹性势能的过程如下面变式题,专题八,要点热点探究,变式题,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,探究点二,模型思想在力学综合题中的应用,模型是在突出主要矛盾、忽略次要因素的科学思想指导下提炼出来的理想研究对象，在高中物理问题的分析中处处体现着模型思想模型分为三类：第一，实物模型，如质点、点电荷、单摆、弹簧振子等；第二，过程模型，如匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动等；第三，状态模型，如平衡状态、非平衡状态、临界状态等任何物理问题实质都是通过若干模型有机组合起来的，因此理解和掌握好模型思想和各种物理模型是迅速求解物理题的关键,专题八,要点热点探究,例2,专题八,要点热点探究,【点拨】(1),a,、,b,碰撞过程遵从什么规律？(2),b,、,c,黏合体能飞出管口，需要满足什么条件？,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,2009全国卷 如图284所示，倾角为,的斜坡上静止放置三个质量匀为,m,的木箱，相邻两木箱的距离均为,l,.工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑逐一与其他木箱碰撞，每次碰撞后木箱都粘在一起运动整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑已知木箱与斜坡间的动摩擦因数为,，重力加速度为,g,.设碰撞时间极短，求：,(1)工人的推力；,(2)三个木箱匀速运动的速度；,(3)在第一次碰撞中损失的机械能,变式题,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,高考命题者说本题是从生产实践中抽象出来的综合性力学应用问题，题目设置的情境是考生所熟悉的，所涉及的物理知识有牛顿运动定律、动量定律、功能原理和能量守恒定律本题考查考生综合运用所掌握的力学知识分析、解决实际问题的能力解题时，首先必须正确分析木箱在斜面上运动时所受到的各种作用力，由题中所给“最后恰好匀速上滑”，便可得到推力在求解木箱最终的速度时，必须将木箱的运动分解成上滑过程和碰撞过程，并逐一讨论上滑运动过程可应用功能原理或牛顿运动定律求解，碰撞过程应用动量守恒定律求解第(3)小题应用能量守恒定律便可求解,专题八,要点热点探究,本题的抽样统计难度为0.340，对物理得分在40分以上的考生都有较好的区分度有30%的考生得0分，13%的考生得3分，4%的考生得10分，6%的考生得14分，有6%的考生得满分,专题八,要点热点探究,探究点三,数学知识在力学综合题中的应用,应用数学处理物理问题的能力是高考要求的五项基本能力之一，数学知识是分析、求解物理问题的必要工具，这就要求我们熟练掌握这一工具，并对常用数学知识进行系统总结和强化,专题八,要点热点探究,在探究某种笔的弹跳问题时，建立以下简化模型进行研究把笔分为轻质弹簧、圆筒和直杆三部分，薄挡板,P,固定在直杆上，轻质弹簧的两端分别固定在圆筒顶部和薄挡板,P,上，质量为,M,的圆筒可沿直杆无摩擦滑动，直杆和挡板,P,的总质量为,m,.开始时将笔直立于水平桌面，在桌面上方的矩形区域内有竖直向上的匀强电场，带正电的挡板,P,非常靠近电场的上边界，挡板,P,与周围物体绝缘接触，受到的电场力与笔的重力大小相等向上移动圆筒使弹簧处于原长状态，此时挡板,P,刚好与圆筒底部接触，如图甲所示现用力缓慢向下压圆筒，使圆筒底部恰好与水平桌面接触，此过程中压力做功为,W,，如图乙所示撤除压力，圆筒弹起,例3,专题八,要点热点探究,并与挡板,P,碰撞，两者一起上升到最大高度后自由落下，此后直杆在桌面上多次跳动,假设圆筒与挡板,P,每次碰撞结束时均具有相同速度，碰撞时间均忽略不计直杆与桌面每次碰撞后均不反弹，直杆始终保持竖直状态,不计一切摩擦与空气阻力，重力加,速度大小为,g,，求：,(1)直杆第一次上升的最大高度,h,1；,(2)直杆运动的总路程,h,.,【点拨】对复杂运动过程的分析，要及时画出运动的示意图，或者抓住关键状态画出状态图，则研究对象在状态与状态之间所经历的过程便一目了然,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,变式题,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,专题八,要点热点探究,教师备用题,专题八,教师备用题,1“头脑风暴法”是本世纪风靡中国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以保护鸡为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5 m/s.现有一位学生设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用,A,、,B,两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离,s,0.45m，,A,、,B,夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面某一高处自由下落，装置碰地后速度立即为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间(,g,10 m/s,2,),专题八,教师备用题,(1)如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度,h,；,(2)如果使用该装置保护，刚开始装置的末端离地面的最大高度,H,(计算结果小数点后保留两位数字),专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,专题八,教师备用题,
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