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第3讲 动力学和功能观点的应用,专题二 功与能,热点一 用动力学观点解决多过程问题 命题规律 力学中的多过程问题涉及的运动形式主要有匀 变速直线运动、平抛运动、圆周运动，分析运动过程的关键 是分析物体受力，然后利用牛顿运动定律分析物体的运动规律,高考对此类题的考查主要是牛顿运动定律和运动学公式的 应用，题目难度不大，以中档题为主,1(原创题)如图所示，长L5.5 m、质量M2 kg的滑板A静止在水平地面上，在滑板右端放一质量m1 kg的小 滑块( 可视为质点)已知滑板A与地面的动摩擦因数10.2， 滑块 B与A的动摩擦因数20.1，可认为A与地面、A与B间 的最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2.试求： (1)要将滑板从滑块下抽出，施加在滑板上的水平拉力至少 要大于多少？ (2)若施加的水平拉力F11 N，要使滑板从滑块下抽出，F作用的最短时间,突破点拨 (1)F拉动滑板加速运动，滑块所受摩擦力方向向_， 滑块的最大加速度为_ (2)要将滑板抽出，即滑板相对滑块滑动，两者的加速度关系 为aA_aB (3)施加水平拉力F11 N后，滑板做_运动，滑块做 _运动撤去F后，滑板做_运动，滑块做 _运动当两者速度相等时，滑块恰好滑至滑板左 端，此时对应F的作用时间最短,答案 (1)9 N (2)3 s,答案：7 m/s,2.(2015合肥高三质检)足够长光滑斜面BC的倾角53，小物块与水平面间的动摩擦因数0.5，水平面与斜面之间在B点有一小段弧形连接，一质量m2 kg的小物块静止于A点.现用与水平方向成53角的恒力F拉小物块，如图所示， 小物块经t14 s到达B点，并迅速撤去拉力F，A、B两点相距x14 m(已知sin 530.8，cos 530.6，g取10 m/s2)求：,(1)恒力F的大小； (2)小物块从B点沿斜面向上运动的最大距离x2； (3)小物块停止运动时到B点的距离x3.,答案 (1)11 N (2)0.25 m (3)0.4 m,热点二 用功能观点解决多过程问题 命题规律 对于物体在变力作用下的多过程运动问题，不 能利用牛顿运动定律和运动学公式求解，可利用动能定理进 行求解高考对此问题的考查主要涉及的运动形式有：变力 作用下的直线运动、曲线运动，题目难度中等,1(2015浙江六校联考)如图是阿毛同学的漫画中出现的装 置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事 儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一 圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来 回运动使其均匀受热我们用质量为m的小滑块代替栗子， 借用这套装置来研究一些物理问题设大小两个四分之一圆 弧半径分别为2R、R，小平台和圆弧均光滑将过锅底的纵 截面看做是由两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成斜面 与小滑块间的动摩擦因数均为0.25，而且不随温度变化,两斜面倾角均为37，ABCD2R，A、D等高，D端固定一小挡板，小滑块碰撞它不损失机械能滑块的运动 始 终在包括锅底最低点的竖直平面内，重力加速度为g. (1)如果滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少? (2)接(1)问，求滑块在锅内斜面上运动的总路程 (3)对滑块的不同初速度，求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值,突破点拨 (1)“小平台和圆弧均光滑”，说明不受_力 (2)“滑块恰好能从P点飞出”，说明满足mg_. (3)滑块恰好沿AB斜面进入锅内，说明到A点时速度方向沿 _ (4)滑块碰撞D不损失机械能，说明碰撞前后_相等,答案 (1)12.4 N (2)2.4 m (3)4.8 J,总结提升 功能关系的选用原则 (1)若过程只有动能和势能的相互转化，应首先考虑应用机 械能守恒定律 (2)若过程涉及摩擦力做功，一般应考虑应用动能定理或能 量守恒定律 (3)若过程涉及电势能和机械能之间的转化，应考虑应用能 量守恒定律 (4)无论应用哪种形式的功能关系，都应遵照下列步骤： 确定始末状态； 分析哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，是什 么 力做功所致； 列出能量的增加量和减少量的具体表达式,使E增E减,(1)物块经多长时间第一次到B点； (2)物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力； (3)物块在斜面上滑行的总路程,总结提升 (1)分析多过程问题时要注意对各个运动过程独立分析，不同过程往往通过连接点的速度建立联系，有时对整个过程应 用能量的观点解决问题会更简单 (2)对于涉及滑动摩擦力的过程一定不能用机械能守恒定律 来求解对于非匀变速直线运动过程，不能用运动学公式求解.但可用动能定理、能量守恒定律或功能关系求解,最新预测 1(2015烟台一模)光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道BC粗糙，直轨道CD光滑，两 轨道相 接 处为一很小的圆弧质量为m0.1 kg的滑块(可视为质点) 在 圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点A时的速度大 小为v4 m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道BC的相切处B时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道BC滑行，到达轨道CD上的D点时速度为零若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已 知 圆轨道的半径为R0.25 m，直轨道BC的倾角37，其长度为L26.25 m，D点与水平地面间的高度差为h0.2 m，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6.求：,(1)滑块在圆轨道最高点A时对轨道的压力大小； (2)滑块与直轨道BC间的动摩擦因数； (3)滑块在直轨道BC上能够运动的时间,答案：(1)5.4 N (2)0.8 (3)7.66 s,210个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m0.5 kg、长度L0.6 m，它们与地面之间的动摩擦因数10.1，在左方第一个木块上放一质量M1 kg的小铅块(视为质点)，它与木块间的动摩擦因数20.25.现给铅块一向右的初速度v05 m/s，使其在木块上滑行g取10 m/s2，求： (1)开始带动木块运动时铅块的速度； (2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量； (3)铅块运动的总时间,答案：(1)1 m/s (2)12.42 J (3)2.1 s,失分防范 在攻克力学综合问题时极易从以下几点失分：不理解题述 物理情景，不能从中获取有用信息；抓不住题设条件中的 关键信息，不能正确选择研究对象及物理过程；不能正确 列出动力学方程或功能关系方程；应用数学知识处理物理 问题的能力较差 可从以下几点进行防范：多练审题基本功，去伪存真，抓 关键点；仔细研究物理过程找突破口，如隐含条件、临界 条件等；当涉及(恒)力及时间时，一般用动力学法；当涉 及功、能及位移时一般用功能法,
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