2013届高考物理第一轮总复习课件24

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第六章

动

量

第3讲 力学三大基本 规律的综合应用1

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一、力的三个作用效果与五个规律分类 力的 瞬时 作用 对应规律 牛顿第二 定律 动能定理 规律内容 物体的加速度大小与合外力成 正比，与质量成反比，方向与 合外力的方向相同 外力对物体所做功的代数和等 于物体动能的增量

力的 空间 积累 作用

在只有重力(弹簧弹力)做功的 机械能守 情况下，物体的机械能的总量 恒定律 保持不变2

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分类

对应规律 动量定理

规律内容 物体所受合外力的冲量等于它 的动量的增量

力的时 系统不受外力或所受外力之和 间积累 为零时，系统的总动量就保持 作用 动量守恒 不变.(在某个方向上系统所受合 定律 外力为零，系统在这个方向上 的动量分量就保持不变)

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应用条件

公式表达 F合= ma W合=ΔEk W合=Ek2-Ek1 E2=E1 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 F合t=p′-p I合=Δp m1v1′+m2v2′=m1v1+ m2v24

只有重力或弹簧弹力做功， 其他力不做功

系统所受合外力为零；在 某个方向上系统所受合外 力为零；内力远大于外力

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二、一般解题步骤 解决力学问题有三大途径，其中 用动量的观点和能量的观点解决力学问题， 是我们的首选.特别是对于变力作用或曲 线运动问题，不涉及运动过程的细节，不 涉及加速度，更显示出这两大观点的优越 性. 动量观点包括：动量定理、动量 守恒定律；能量观点包括：动能定理、机 械能守恒定律、能量转化与守恒定律(或 功能关系). 5

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其中功和能的关系又包含：合外 力做功与物体动能的关系，即动能定理、 重力做功与重力势能的关系、电场力做 功与电势能的关系、重力弹力之外的力 做功与机械能转化的关系、滑动摩擦力 做功与产生内能的关系. 动量和能量是高考中的必考知识 点，考查题型多样，考查角度多变，大 部分试题都与牛顿定律、曲线运动、电 磁学知识相互联系，7

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综合出题.其中所涉及的物理情境 往往比较复杂，对学生的分析综合能力、 推理能力和利用数学工具解决物理问题的 能力要求较高，常常需要将动量知识和机 械能知识结合起来考虑.有的物理情景设置 新颖，有的贴近于学生的生活实际，特别 是多次出现动量守恒和能量守恒相结合的 综合计算题.在复习中要注意定律的适用条 件，掌握几种常见的物理模型.8

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一般解题步骤如下:

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三、常见的力学模型及其结论模型结论(若 模型名称 模型描述 模型特征 v2=0、v1=v0) 质量相同的 m1=m2 “速度交换” 两球发生弹 动量、机 v1′=0 v2′=v0“ 模型 性正碰 械能守恒 两球正碰后 动量守恒、 完全非弹性 m1 粘在一起运 机械能损 碰撞”模型 v v

0 动 失最大 m1 m 210

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模型名 称

模型描述

模型特征

模型结论(若 v2=0、v1=v0)

子弹射向静止 1 恒力作用、 f · 2 s相 对 m 2 v0 “子弹射 在光滑的水平 已知相对 2 击木块” 面上的木块中 位移、动 1 2 模型 并最终一起共 m1 m 2 v 量守恒 同运动 2“人船” 模型 已知相对 人在不计水阻 位移、动 力的船上行走 量守恒s船 s人 m M m M M m L L11

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模型名 称

模型描述

模型特征

模型结论(若 v2=0、v1=v0)

平木板 与滑块 模型 带弹簧 的木板 或滑块 模型

mv0=(M+m)v 滑块滑上静止 1 2 f ·相 对 m 2 v 0 s 在光滑的水平 动量守恒、 2 面上的木板并 能量守恒 1 2 最终以共同速 m1 m 2 v 度运动 2 m1v0=(m1+m2) 弹簧压缩最短 动量守恒、 E 1vm v 2 p 1 0 2 或拉伸最长时 系统机械 1 速度相同 能守恒 2 m m v2

1

2

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四、如何选择“处理方法” 研究某一物体所受力的瞬时作用与 物体运动状态的关系(或涉及加速度)时，一 般用力的观点解决问题；研究某一物体受 到力的持续作用发生运动状态改变时，一 般选用动量定理，涉及功和位移时优先考 虑动能定理；若研究的对象为一物体系统， 且它们之间有相互作用时，优先考虑两大 守恒定律，特别是出现相对路程的则优先 考虑能量守恒定律.13

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一般来说，用动量观点和能量观 点比用力的观点解题简便，因此在解题 时优先选用这两种观点；但在涉及加速 度问题时就必须用力的观点.有些问题， 用到的观点不止一个，特别像高考中的 一些综合题，常用动量观点和能量观点 联合求解，或用动量观点与力的观点联 合求解，有时甚至三种观点都采用才能 求解，因此，三种观点不要绝对化.

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2009年中国女子冰壶队首次获得 了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶 运动的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行 可简化为如下过程：如图6-3-1,运动员将 静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推 到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停 图6-3-1 于C点.已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为 μ,冰壶质量为m,AC=L,CO′=r,重力加 速度为g.15

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(1)求冰壶在A点的速率； (2)求冰壶从O点到A点的运动过程 中受到的冲量大小； (3)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩 擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C点的冰 壶能停于点O′,求A点与B点之间的距离. 动能定理、动量定理.