專(zhuān)題一 力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用(教師版)

1、蕪湖一中2007屆高三（5）班物理第二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)資料07年4月1專(zhuān)題一專(zhuān)題一力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用【考點(diǎn)透視】解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題有三個(gè)基本觀點(diǎn)，即是力的觀點(diǎn)、動(dòng)量的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)。一、知識(shí)回顧1力的觀點(diǎn)⑴勻變速直線運(yùn)動(dòng)中常見(jiàn)的公式（或規(guī)律）：牛頓第二定律：maF?運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：，，，，atvvt??02021attvs??asvvt2202??tvs?2aTs??⑵圓周運(yùn)動(dòng)的主要公式：22?mrrvmmaF???向向2動(dòng)量觀點(diǎn)

2、⑴恒力的沖量：FtI?⑵動(dòng)量：，動(dòng)量的變化mvp?12mvmvp???⑶動(dòng)量大小與動(dòng)能的關(guān)系kmEP2?⑷動(dòng)量定理：，對(duì)于恒力，通常研究的對(duì)象是一個(gè)物體。pI??12mvmvtF??合⑸動(dòng)量守恒定律：條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；或系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但比系統(tǒng)內(nèi)力小得多，（如碰撞問(wèn)題中的摩擦力、爆炸問(wèn)題中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多，可以忽略不計(jì)）；或系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零（

3、在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變）。表達(dá)式：對(duì)于兩個(gè)物體有，研究的對(duì)象是一個(gè)系統(tǒng)（含兩個(gè)或兩個(gè)以上22112211vmvmvmvm?????相互作用的物體）。3用能量觀點(diǎn)解題的基本概念及主要關(guān)系⑴恒力做功：，，?cosFsW?PtW?⑵重力勢(shì)能，動(dòng)能，動(dòng)能變化mghEP?221mvEk?21222121mvmvEk???⑶動(dòng)能定理：力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能變化，表達(dá)式21222121Wmvmv??總⑷常見(jiàn)的功能關(guān)系重力做功等于

4、重力勢(shì)能增量的負(fù)值PGEW???彈簧彈力做功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值EWP???彈有相對(duì)時(shí)，系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即222120212121mvmvmvflQ????⑸機(jī)械能守恒：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功系統(tǒng)的總的機(jī)械能保持不變。表達(dá)式有、、2211pkpkEEEE???減增pkEE???減增BAEE???⑹能量守恒：能量守恒定律是自然界中普遍適用的基本規(guī)律。蕪湖一中2007屆高三（5）班物理第二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)資料07年

5、4月3余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為，求：g（1）物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度的大小。v（2）彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）。pE解析：（1）物塊A在坡道上滑行時(shí)只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒的條件，有，故221mvmgh?。ghv2?（2）A、B在水平道上碰撞時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有vmmvm???)(211接著A、B一起壓縮彈簧到最短，在此過(guò)程中A、B克服摩擦力所做的功由能量守恒

6、定律可得，所以gdmmW)(21???gdmmEvmmp)()(2121221??????。gdmmmmghmEp)(212121?????點(diǎn)撥：有關(guān)彈簧的彈性勢(shì)能，由于教材中沒(méi)有給出公式，因此一般只能通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)計(jì)算。能量守恒是自然界普遍遵守的規(guī)律，用此觀點(diǎn)求解的力學(xué)問(wèn)題可以收到事半功倍的效果，認(rèn)真分析題中事實(shí)實(shí)現(xiàn)了哪些能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，否則可能會(huì)前功盡棄。例3如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為的小車(chē)，小車(chē)左

7、端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)l點(diǎn)的物塊，車(chē)子的右壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長(zhǎng)度與車(chē)長(zhǎng)相比可忽略），物塊與小車(chē)間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在給物塊一個(gè)水平向右的初速度，物塊剛好能與小車(chē)?0v右壁的彈簧接觸，此時(shí)彈簧鎖定瞬間解除，當(dāng)物塊再回到左端時(shí)，恰與小車(chē)相對(duì)靜止。求：（1）物塊的初速度及解除鎖定前小車(chē)相對(duì)地運(yùn)動(dòng)的0v位移。（2）求彈簧解除鎖定瞬間物塊和小車(chē)的速度分別為多少解析：（1）物塊在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)到右壁時(shí)，設(shè)

8、小車(chē)與物塊的共同速度為，由動(dòng)量守恒定律得，由能量關(guān)系有，故vmvmv20?22022121mvmvmgl????，在物塊相對(duì)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小車(chē)向右作勻加速運(yùn)動(dòng)加速度為，速度由0增glv?20?ga??加到，小車(chē)位移為，則；20vv?savs22?（2）彈簧解除鎖定的瞬間，設(shè)小車(chē)的速度為，物塊速度為，最終速度與小車(chē)靜止時(shí)，共同速度為1v2v，由動(dòng)量守恒定律得，由能量關(guān)系有，v?vmmvmvmv????222122221221212