（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用課件.ppt

專(zhuān)題一動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn) 的綜合應(yīng)用,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,核心知識(shí)整合 1.平拋規(guī)律,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(5)兩個(gè)重要推論 做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn),如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。 做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任一位置處,設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為,位移方向與水平方向的夾角為,則tan =2tan 。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,5.機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式 (1)守恒觀點(diǎn):Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E2。 注意:要先選取零勢(shì)能參考面,并且在整個(gè)過(guò)程中必須選取同一個(gè)零勢(shì)能參考平面。 (2)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn):Ek=-Ep。 系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí),系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能等于系統(tǒng)減少(或增加)的勢(shì)能。 (3)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn):EA增=EB減。 若系統(tǒng)由A、B兩部分組成,當(dāng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí),則A部分機(jī)械能的增加量等于B部分機(jī)械能的減少量。 對(duì)于不要求研究具體過(guò)程的物理問(wèn)題,特別是曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,正確運(yùn)用動(dòng)能定理等能量觀點(diǎn)解題是一種重要的解題策略。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,平拋運(yùn)動(dòng)與斜面相關(guān)綜合問(wèn)題研究 關(guān)鍵能力提升 【例1】 (2018浙江東陽(yáng)月考)如圖所示為一種射程可調(diào)節(jié)的“拋石機(jī)”模型,拋石機(jī)長(zhǎng)臂OA的長(zhǎng)度L=4 m,B為OA中點(diǎn),石塊可裝在長(zhǎng)臂上AB區(qū)域中的某一位置。開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面的夾角=30,對(duì)短臂施力,當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),石塊被水平拋出。在某次拋石試驗(yàn)中,將質(zhì)量m=10 kg的石塊安裝在A點(diǎn),擊中地面上距離O點(diǎn)水平距離x=12 m的目標(biāo),不計(jì)空氣阻力和拋石機(jī)長(zhǎng)臂與短臂的質(zhì)量,求:,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)石塊即將被拋出瞬間所需的向心力大小; (2)整個(gè)過(guò)程中拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功; (3)若拋石機(jī)對(duì)石塊做功恒定,問(wèn)應(yīng)將石塊安裝在離O點(diǎn)多遠(yuǎn)處才能使石塊落地時(shí)距離O點(diǎn)的水平距離最大?,答案:(1)300 N(2)1 200 J(3)3 m,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,解析:(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出平拋的初速度,根據(jù)向心力的表達(dá)式求出此時(shí)的向心力;(2)根據(jù)動(dòng)能定理求解即可;(3)假設(shè)離O點(diǎn)的距離為d,結(jié)合動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解題。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例2】 滑草逐漸成為浙江一項(xiàng)新興娛樂(lè)活動(dòng)。某體驗(yàn)者乘坐滑草車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖所示,滑草車(chē)從A點(diǎn)靜止滑下,滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小不變而方向變?yōu)樗?再滑過(guò)一段水平草坪后從C點(diǎn)水平拋出,最后落在三角形狀的草堆上。已知斜坡AB與水平面的夾角=37,長(zhǎng)為xAB=15 m,水平草坪BC長(zhǎng)為xBC=10 m。從A點(diǎn)滑到了B點(diǎn)用時(shí)3 s。該體驗(yàn)者和滑草車(chē)的質(zhì)量m=60 kg,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中看成質(zhì)點(diǎn),在斜坡上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力不計(jì)。(sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度g取10 m/s2),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)求滑草車(chē)和草坪之間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)體驗(yàn)者滑到水平草坪時(shí),恰好受到與速度方向相反的水平恒定風(fēng)力的作用,風(fēng)速大小為5 m/s,已知風(fēng)的阻力大小F與風(fēng)速v滿足經(jīng)驗(yàn)公式 。求體驗(yàn)者滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小; (3)已知三角形的草堆的最高點(diǎn)D與C點(diǎn)等高,且距離C點(diǎn)6 m,其左頂點(diǎn)E位于C點(diǎn)正下方3 m處。在某次滑草過(guò)程中,體驗(yàn)者和滑草車(chē)離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)速度大小為7 m/s,無(wú)風(fēng)力作用,空氣阻力忽略不計(jì),求體驗(yàn)者和滑草車(chē)落到草堆時(shí)的速度。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)綜合問(wèn)題研究 關(guān)鍵能力提升 【例3】 (2018浙江新高考研究聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考)如圖所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的模型圖,半徑為R=4.0 m的不光滑圓形軌道固定在傾角為=37斜軌道面上的B點(diǎn),且圓形軌道的最高點(diǎn)C與A點(diǎn)平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接。游戲開(kāi)始前,小車(chē)在水平向左的外力F作用下靜止在斜軌道P點(diǎn)。游戲開(kāi)始時(shí)撤去水平外力F,小車(chē)沿斜軌道向下運(yùn)動(dòng),過(guò)圖中A點(diǎn)時(shí)速度v0=14 m/s。已知小車(chē)質(zhì)量m=2 kg。斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,g取10 m/s2, sin 37=0.6,cos 37=0.8。若小車(chē)通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于重力的兩倍,設(shè)小車(chē)受到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,則,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)小車(chē)在P點(diǎn)靜止時(shí)水平外力F的最小值; (2)小車(chē)從B到C過(guò)程中,克服摩擦力做了多少功。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例4】 (2018浙江溫州普通高中選考適應(yīng)性測(cè)試)如圖所示,某玩具廠設(shè)計(jì)出一個(gè)“2018”字型的豎直模型玩具,固定在足夠長(zhǎng)的水平地面上,四個(gè)數(shù)字等高,“2”字和“8”字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,過(guò)“2”字出口H點(diǎn)的豎直虛線與“2”字上半圓相切,“0”字是半徑為R的單層光滑圓軌道,“1”字是高度為2R的具有左右兩條通道的光滑豎直細(xì)管道,所有軌道轉(zhuǎn)角及連接處均平滑,H、F、B、C間的距離分別為3R、3R、2R。一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從“1”字軌道A端的左、右兩側(cè)通道進(jìn)入模型開(kāi)始運(yùn)動(dòng),小物塊與FB、BC段軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.4,與HF段軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.15,已知R=1 m。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)要使小物塊能通過(guò)“8”字軌道,求小物體從“1”字軌道上端右側(cè)通道射入的初速度最小值; (2)讓小物塊以 的初速度從“1”字軌道上端左側(cè)通道射入,通過(guò)“0”字軌道最高點(diǎn)后從“2”字軌道J口飛出(J口末端水平),求落地點(diǎn)到J點(diǎn)正下方的水平距離; (3)若“0”字圓形軌道半徑可調(diào)(F點(diǎn)位置不動(dòng)),且其軌道不能與其他字型重疊?，F(xiàn)讓小物塊從“1”字軌道上端左側(cè)通道靜止釋放,要使小物塊不脫離“0”字軌道,“0”字軌道半徑R應(yīng)滿足什么條件?,答案:(1)4 m/s(2)x=2 m(3)R0.32 m時(shí)或0.8 mR3.25 m,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,小物塊恰好到達(dá)“0”字軌道半徑高度時(shí)速度為零,設(shè)此時(shí)半徑為R2,由動(dòng)能定理:mg(2R-2R2)-1mg(3R)=0得:R2=0.8 m 為了軌道不重疊,最大“0”字軌道與A端相碰。設(shè)此時(shí)半徑為R3,如圖,由勾股定理:,得到R3=3.25 m 所以R2RR3,即0.8 mR3.25 m,小物塊也不脫軌。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,平拋、圓周等大綜合問(wèn)題研究 關(guān)鍵能力提升 【例5】 如圖為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器的裝置示意圖,其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口C處切線水平,AB管內(nèi)有原長(zhǎng)為R下端固定的輕質(zhì)彈簧。在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m的魚(yú)餌,解除鎖定后彈簧可將魚(yú)餌彈射出去。投餌時(shí),每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為6mgR(g為重力加速度)。不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失,求:,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1; (2)魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)對(duì)管子的作用力大小和方向; (3)已知地面比水面高出1.5R,若豎直細(xì)管的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié),圓弧彎道管BC可隨豎直細(xì)管一起升降。求魚(yú)餌到達(dá)水面的落點(diǎn)與AB所在豎直線OO之間的最大距離Lmax。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例6】 (2018浙江寧波高三期末)市面上流行一款迷你“旋轉(zhuǎn)木馬”音樂(lè)盒,如圖甲所示。通電以后,底盤(pán)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)細(xì)線下的迷你木馬一起繞著中間的硬桿旋轉(zhuǎn),其中分別有一二三擋,可以調(diào)整木馬的旋轉(zhuǎn)速度。其原理可以簡(jiǎn)化為圖乙中的模型,已知木馬(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m,細(xì)繩長(zhǎng)度為L(zhǎng),O點(diǎn)距地面高度為h。撥至三擋,穩(wěn)定后細(xì)繩所承受的張力 。(重力加速度為g,忽略一切阻力),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(1)若撥至一擋,細(xì)繩與豎直方向成,求木馬運(yùn)動(dòng)一周所需時(shí)間; (2)若撥至三擋,木馬快速旋轉(zhuǎn),求木馬從靜止開(kāi)始到達(dá)穩(wěn)定速度,細(xì)繩對(duì)木馬所做的功; (3)時(shí)間長(zhǎng)久,產(chǎn)品出現(xiàn)老化現(xiàn)象,某次撥至三擋,木馬到達(dá)穩(wěn)定速度沒(méi)多久,突然脫落,則木馬落地時(shí)的速度及此時(shí)與O點(diǎn)的水平距離為多大。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,1,2,1.(2018浙江杭州命題比賽高考選考科目模擬)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧一端固定,另一自由端恰好與水平線AB平齊,靜止放于傾角為53的光滑斜面上。長(zhǎng)為L(zhǎng)=9 cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=1 kg的小球,將細(xì)繩拉至水平,使小球在位置C由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí),細(xì)繩剛好被拉斷。之后小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s,彈簧的最大壓縮量為x=5 cm。(g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6)求: (1)細(xì)繩受到的拉力的最大值; (2)D點(diǎn)到水平線AB的高度h; (3)彈簧所獲得的最大彈性勢(shì)能Ep。,答案:(1)30 N(2)0.16 m(3)2.9 J,1,2,1,2,2.如圖所示,光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi),半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A。一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去恒力F,小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn),最后又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)。已知A、C間的距離為L(zhǎng),重力加速度為g。 (1)若軌道半徑為R,求小球到達(dá)圓軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN; (2)為使小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B,求軌道半徑的最大值Rm; (3)軌道半徑R多大時(shí),小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)距離最大?最大距離xm是多少?,1,2,1,2,