用动力学和能量观点解决多过程问题(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

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压轴题03用动力学和能量观点解决多过程问题
目录
一,考向分析 (1)
二.题型及要领归纳 (1)
热点题型一传送带模型中的动力学和能量问题..............................................................................................1热点题型二用动力学和能量观点解决直线+圆周+平抛组合多过程问题.....................................................5热点题型三综合能量与动力学观点分析含有弹簧模型的多过程问题.......................................................10热点题型四综合能量与动力学观点分析板块模型. (13)
三.压轴题速练..........................................................................................................................................................18一,考向分析美发镜台
1.本专题是力学两大观点在多运动过程问题、传送带问题和滑块—木板问题三类问题中的综合应用,高考常以计算题压轴题的形式命题。
2.学好本专题,可以极大地培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决压轴题的信心。
3.用到的知识有:动力学方法观点(牛顿运动定律、运动学基本规律),能量观点(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律)。
二.题型及要领归纳
热点题型一传送带模型中的动力学和能量问题
1.解决传送带问题的关键点
(1)摩擦力的方向及存在阶段的判断.
(2)物体能否达到与传送带共速的判断.
(3)弄清能量转化关系:传送带因传送物体多消耗的能量等于物体增加的机械能与产生的内能之和.
2.应用动能定理时,摩擦力对物体做功W f =F f ·x (x 为对地位移);系统产生的热量等于摩擦力对系统做功,W f =F f ·s (s 为相对路程).【例1】(2023春·湖北荆州·统考期中)如图所示,荆州沙市飞机场有一倾斜放置的长度
5m L =的传送带,与水平面的夹角37θ=︒,传送带一直保持匀速运动,速度2m/s v =。现将一质量1kg m =的物体轻轻放上传送带底端,使物体从底端运送到顶端,已知物体与传送带间的动摩擦因数0.8μ=。以物体在传送带底端时的势能为零,求此过程中:(已知sin 370.6︒=,cos370.8︒=,重力加速度g 取210m /s )
(1)物体从底端运送到顶端所需的时间;
(2)物体到达顶端时的机械能;
(3)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量;
(4)电动机由于传送物体而多消耗的电能。
【答案】(1)2.25J ;(2)53︒;(3)1.1s
【解析】(1)放在水平传送带上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用,摩擦力提供水平方向的加速度,由牛顿第二定律得
1ma mg
μ=所以
22
染料助剂10.510m/s 5m/s a g μ⨯===物体加速到3m/s 的时间
问题
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(1)解题技巧
①拆:把整个过程拆分为多个子过程,变为熟悉的运动模型.
②:在题目中“恰好”“恰能”“最高”“至少”等关键字,出对应的临界条件.
③用:选用合适的规律列方程.
④注意:注意分析“界点”的速度大小和方向,界点速度是上一过程的末速度,又是下一过程
的初速度,在解题过程中有重要的作用.
(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.
(3)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.饮用水过滤器
【例1】(2023春·重庆北碚·西南大学附中校考期中)如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道
车玩具,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存一定弹性势能。如图乙所示为小
宋同学搭建的轨道的简化示意图,它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM
O与圆弧轨道和两个四分之一圆弧轨道MN与NP平滑连接而组成,圆弧轨道MN的圆心2
涉水喉
m=,小车在轨道上运动时受到的磁吸引NP的圆心3O位于同一高度。已知小车的质量100g
力始终垂直轨道面,在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍,在轨道MNP段
所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍,小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现将具有弹性势E=的小车从A点由静止释放,小车恰好能通过竖直圆轨道BCD,最终从P点水平能p0.6J美臀坐垫

本文发布于:2023-06-07 18:11:48,感谢您对本站的认可!

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