专题强化七动力学、动量和能量观点在力学中的应用
专题解读1本专题是力学三大观点在力学中的综合应用高考对本专题将作为计算题压轴题的形式命题2学好本专题可以帮助同学们熟练应用力学三大观点分析和解决综合问题3用到的知识、规律和方法有:动力学方法牛顿运动定律、运动学规律;动量观点动量定理和动量守恒定律;能量观点动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律
一、力的三个作用效果与五个规律
分类
对应规律
力的瞬时作用效果
牛顿第二定律
力对空间积累效果
动能定理机械能守恒定律
力对时间积累效果
动量定理动量守恒定律
公式表达F合=maW合=ΔEkW合=12mv22-12mv12E1=E2mgh1+12mv12=mgh2+12mv22F合t=p′-pI合=Δpm1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
二、常见的力学模型及其结论
模型名称
模型描述
“速度交换”相同质量的两球发生
模型
弹性正碰
“完全非弹性碰撞”模型
两球正碰后粘在一起运动
“子弹打木块”模型
子弹水平射入静止在光滑的水平面上的木块中并最终一起共同运动
模型特征
模型结论
m1=m2动量、动能均v1′=0v2′=v0v2=
守恒
0v1=v0
动量守恒、能量损失最大
v=m1m+1m2v0v2=0v1=v0
恒力作用、已知相对位移、动量守恒
Ffx相对=12m1v02-12m1+m2v2
f人在不计阻力的船上“人船”模型
行走
已知相对位移、动量守恒、开始时系统静止
x船=M+mmLx人=M+MmL
命题点一动量与动力学观点的综合应用1解动力学问题的三个基本观点1力的观点:运用牛顿运动定律结合运动学知识解题可处理匀变速运动问题2能量观点:用动能定理和能量守恒观点解题可处理非匀变速运动问题3动量观点:用动量守恒观点解题可处理非匀变速运动问题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若研究的对象为一物体系统且它们之间有相互作用一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题但需注意所研究的问题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12018全国卷Ⅱ24汽车A在水平冰雪路r