2026高考物理复习课件 第七章第5讲 专题：力学三大观点的综合应用

第七章动量守恒定律及其应用第5讲专题：力学三大观点的综合应用 目录课时作业 1．解决力学问题的三个基本观点(1)动力学观点：用牛顿运动定律、运动学知识解题，可处理匀变速运动问题和圆周运动问题。(2)能量观点：用动能定理、机械能守恒定律、功能关系和能量守恒定律解题，可处理匀变速运动问题和非匀变速运动问题。(3)动量观点：用动量定理和动量守恒观点解题，可处理匀变速运动问题和非匀变速运动问题。 2．力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的动力学关系式，可用牛顿第二定律。(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题。(3)若研究的对象为多物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)去解决问题，但需注意所研究的过程是否满足守恒的条件。 (4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量。(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换，这种问题由于作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决。 例1(2024·四川省成都市高三第二次联考)如图，水平台球桌面上白球、红球和底袋在同一直线上，白球、红球之间的距离为s1＝1．25m，红球与底袋之间的距离为s2＝1m。台球选手用杆将白球向红球水平击出，两球发生对心弹性碰撞后，红球恰好落入底袋。已知白球、红球的质量均为200g，两球在运动过程中保持平动，两球与桌面间的动摩擦因数均为0．2，不计杆与白球作用时间内桌面与白球的摩擦，重力加速度大小取g＝10m/s2。求：(1)红球碰撞后瞬间的速度大小；(2)杆对白球的冲量大小。答案(1)2m/s(2)0．6N·s 例3(2024·湖北高考)如图所示，水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3．6m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0．3m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0．2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0．1kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为1m/s、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0．5，重力加速度大小g＝10m/s2。 (1)求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小。(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能。(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。答案(1)5m/s(2)0．3J(3)0．2m (1)弹射装置在滑道上运动过程中，克服滑道阻力所做的功；(2)若弹射器射出物块后能落到缓冲保护区内，则在D点弹射器对物块的冲量最大值；(3)若要挑战成功，弹射器射出物块的速度大小应满足的条件。 课时作业 [A组　基础巩固练]1．(2024·甘肃高考)(多选)电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．小车的动能不变B．小车的动量守恒C．小车的加速度不变D．小车所受的合外力一定指向圆心 3．(2024·全国甲卷)(多选)蹦床运动中，体重为60kg的运动员在t＝0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是()A．t＝0．15s时，运动员的重力势能最大B．t＝0．30s时，运动员的速度大小为10m/sC．t＝1．00s时，运动员恰好运动到最大高度处D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N 4．(2025·四川省宜宾市高三上第一次诊断性考试)如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。一质量为m的小物块以大小为v2的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图像如图乙所示(以地面为参考系，图中标注的v1、v2、t1、t2、t3均为已知量，且v2>v1)。则() 5．如图所示模型，水平地面上b点左侧粗糙，b点右侧光滑，且ab＝L＝2．4m，cd段是半径为R＝0．4m、圆心角为60°的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平地面平滑连接。质量为m1＝1kg的小物块A以v0＝7m/s的初速度从a点水平向右运动，质量为m2＝2kg的小物块B静止在b点右侧，两物块均可看作质点，物块A与b点左侧地面之间的动摩擦因数为μ＝0．5。物块A与物块B发生正碰后，物块A以1m/s的速度向左运动，物块B向右运动滑上圆弧轨道。重力加速度g＝10m/s2。求：(1)两物块碰撞前瞬间A的速度大小；(2)两物块碰撞过程中损失的机械能；(3)物块B运动至d点时轨道对物块B的支持力大小。答案：(1)5m/s(2)3J(3)35N 6．(2024·辽宁高考)如图，高度h＝0．8m的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量mA＝mB＝0．1kg。A、B间夹一压缩量Δx＝0．1m的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA＝0．4m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB＝0．25m后停止。A、B均视为质点，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB；(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ；(3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。答案：(1)1m/s1m/s(2)0．2(3)0．12J [B组　综合提升练]7．(2024·北京高考)将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，则下列说法正确的是()A．上升和下落两过程的时间相等B．上升和下落两过程损失的机械能相等C．上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量D．上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度 小球运动的整个过程中，空气阻力做负功，重力做功为0，由动能定理可知，小球抛出时的速度大小大于落回原处时的速度大小，所以小球上升过程中动量变化量的大小大于下落过程中动量变化量的大小，由动量定理可知，上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量，C正确；小球上升过程中受到向下的空气阻力，方向与重力方向相同，小球受到的合力大于重力，小球下落过程中受到向上的空气阻力，方向与重力方向相反，小球受到的合力小于重力，因此，小球上升过程所受合力始终大于下落过程所受合力，由牛顿第二定律可知，小球上升过程的加速度始终大于下落过程的加速度，D错误。 8．(2024·浙江1月选考)某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角θ＝37°的直轨道AB，半径R＝1m的圆弧轨道BCD，长度L＝1．25m、倾角为θ的直轨道DE，半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量m＝0．5kg的滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量m＝0．5kg的小物块a从轨道AB上高度为h处静止释放，经圆弧轨道BCD滑上轨道DE，轨道DE由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数μ1＝0．25，向下运动时动摩擦因数μ2＝0．5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为μ1，小物块a运动到滑块右侧的竖直挡板能发生完全弹性碰撞。(其他轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，重力加速度g取10m/s2) (1)若h＝0．8m，求小物块①第一次经过C点的向心加速度大小；②在DE上经过的总路程；③在DE上向上运动时间t上和向下运动时间t下之比。(2)若h＝1．6m，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。答案：(1)①16m/s2②2m③1∶2(2)0．2m [C组　拔尖培优练]9．(2024·广西高考)(多选)如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为θ。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为μ。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了Δx的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则()