多過(guò)程問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理多過(guò)程問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理1力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題FCBARODB力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題FCBARODB2

1．力學(xué)綜合題均為“多過(guò)程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二：一是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，主要是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用；二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用。

2．解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過(guò)程，洞察各個(gè)子過(guò)程的內(nèi)在聯(lián)系，各個(gè)擊破。1．力學(xué)綜合題均為“多過(guò)程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二3多過(guò)程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型僅受重力2、平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)模型3、圓周運(yùn)動(dòng)模型多過(guò)程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型僅受重力24多過(guò)程問(wèn)題的解決思路一、“合”—初步了解全過(guò)程，構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)圖景三、“合”——找到子過(guò)程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”—將全過(guò)程進(jìn)行分解，分析每個(gè)過(guò)程的規(guī)律,即方程式多過(guò)程問(wèn)題的解決思路一、“合”—初步了解全過(guò)程，構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)5分析要點(diǎn):1題目中有多少個(gè)物理過(guò)程？2每個(gè)過(guò)程物體做什么運(yùn)動(dòng)？3每種運(yùn)動(dòng)滿足什么物理規(guī)律？4運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些關(guān)鍵位置(時(shí)刻)是哪些?分析要點(diǎn):1題目中有多少個(gè)物理過(guò)程？6例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個(gè)端點(diǎn)B相切，半圓軌道的另一端點(diǎn)為C。在直軌道上距B為1.0m的A點(diǎn)，有一可看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離。FCBARO例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝07勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)(或動(dòng)能定理)變速圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒定律(或動(dòng)能定理)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理規(guī)律過(guò)程由A到B離開(kāi)C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分

析FCBARO勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)(或動(dòng)能定理)變速圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)8（3）小物塊離開(kāi)C是平拋運(yùn)動(dòng)。（2）小物塊從B到C做變速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為vC，由機(jī)械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動(dòng)能定理解得:vC=3m/sFCBARO（3）小物塊離開(kāi)C是平拋運(yùn)動(dòng)。（2）小物塊從B到C做變速圓9解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動(dòng)能定理F=ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)vB2=2axFCBARO解：（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的10真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件11變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形光滑軌道，直徑AC與水平面垂直，A點(diǎn)剛好與水平軌道相接，在軌道的最低點(diǎn)A安裝了一個(gè)壓力傳感器，可測(cè)定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過(guò)這點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F．質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，以不同的初速度沖入ABC軌道．（g取10m/s2）（1）若小球以某一速度沖入ABC軌道，恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，求壓力傳感器的示數(shù)。（2）小球每次通過(guò)C點(diǎn)，最后都落在水平軌道上，量出落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x，試推導(dǎo)F與x變化的關(guān)系式。（用字母表示結(jié)果）變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形12真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件13DBDB14

例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)．求：（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；（2）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；（3）小球落到斜面AD上C點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與15⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由

………（2分）

得：

………（2分）⑵設(shè)小球的釋放點(diǎn)距A點(diǎn)高度為h由機(jī)械能守恒定律，得：

……（2分）得：

………（2分）

⑶小球落到C點(diǎn)時(shí)：由

，得：tan

解得：

……1分）

……（1分）小球落到C點(diǎn)得速度大小：

…1分）小球落到C點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向夾角為：tan

…（1分）⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由16真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件17變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m的水平桌面相切于B點(diǎn)，BC離地面高為h＝0.45m，質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧面的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力大小；(2)小滑塊落地點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離．變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道18真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件19例3、如圖所示，AOB是游樂(lè)場(chǎng)中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)，由兩個(gè)半徑都是R的1/4圓周連接而成，它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點(diǎn)O在同一豎直線上，O2B沿水池的水面，O2和B兩點(diǎn)位于同一水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊從弧AO的某一位置P由靜止開(kāi)始滑下，恰好在O點(diǎn)脫離滑道，若P距O點(diǎn)所在平面的高度為h(h＞R/2)，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小滑塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度；（2）滑道對(duì)小滑塊的摩擦力所做的功；（3）小滑塊滑落水中，其落水點(diǎn)到O2的距離。例3、如圖所示，AOB是游樂(lè)場(chǎng)中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)20真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件21真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件22例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長(zhǎng)L=8m，與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6，皮帶輪的半徑為R=0.2m，上部距車廂底水平面的高度h=0.45m。設(shè)貨物由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的拐角處無(wú)能量損失。通過(guò)調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω可使貨物經(jīng)C點(diǎn)拋出后落在車廂上的不同位置，取g=10m/s2例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送23求：（1）當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；（2）當(dāng)皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時(shí)方針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；（3）討論貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離S與皮帶輪沿順時(shí)方針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω間的關(guān)系。求：（1）當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平24雜例：如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi))，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（）

（A）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒

（B）t2時(shí)刻小球的加速度為零

（C）t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能在逐漸減小

（D）t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加雜例：如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻25

多過(guò)程問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理多過(guò)程問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)處理26力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題FCBARODB力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題FCBARODB27

1．力學(xué)綜合題均為“多過(guò)程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二：一是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，主要是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用；二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用。

2．解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過(guò)程，洞察各個(gè)子過(guò)程的內(nèi)在聯(lián)系，各個(gè)擊破。1．力學(xué)綜合題均為“多過(guò)程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二28多過(guò)程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型僅受重力2、平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)模型3、圓周運(yùn)動(dòng)模型多過(guò)程構(gòu)成部件1、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型僅受重力229多過(guò)程問(wèn)題的解決思路一、“合”—初步了解全過(guò)程，構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)圖景三、“合”——找到子過(guò)程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”—將全過(guò)程進(jìn)行分解，分析每個(gè)過(guò)程的規(guī)律,即方程式多過(guò)程問(wèn)題的解決思路一、“合”—初步了解全過(guò)程，構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)30分析要點(diǎn):1題目中有多少個(gè)物理過(guò)程？2每個(gè)過(guò)程物體做什么運(yùn)動(dòng)？3每種運(yùn)動(dòng)滿足什么物理規(guī)律？4運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些關(guān)鍵位置(時(shí)刻)是哪些?分析要點(diǎn):1題目中有多少個(gè)物理過(guò)程？31例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個(gè)端點(diǎn)B相切，半圓軌道的另一端點(diǎn)為C。在直軌道上距B為1.0m的A點(diǎn)，有一可看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離。FCBARO例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝032勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)(或動(dòng)能定理)變速圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒定律(或動(dòng)能定理)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理規(guī)律過(guò)程由A到B離開(kāi)C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分

析FCBARO勻加直牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)(或動(dòng)能定理)變速圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)33（3）小物塊離開(kāi)C是平拋運(yùn)動(dòng)。（2）小物塊從B到C做變速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為vC，由機(jī)械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動(dòng)能定理解得:vC=3m/sFCBARO（3）小物塊離開(kāi)C是平拋運(yùn)動(dòng)。（2）小物塊從B到C做變速圓34解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動(dòng)能定理F=ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)vB2=2axFCBARO解：（1）小物塊從A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊在B點(diǎn)的35真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件36變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形光滑軌道，直徑AC與水平面垂直，A點(diǎn)剛好與水平軌道相接，在軌道的最低點(diǎn)A安裝了一個(gè)壓力傳感器，可測(cè)定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過(guò)這點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F．質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，以不同的初速度沖入ABC軌道．（g取10m/s2）（1）若小球以某一速度沖入ABC軌道，恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，求壓力傳感器的示數(shù)。（2）小球每次通過(guò)C點(diǎn)，最后都落在水平軌道上，量出落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x，試推導(dǎo)F與x變化的關(guān)系式。（用字母表示結(jié)果）變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形37真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件38DBDB39

例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)．求：（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；（2）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；（3）小球落到斜面AD上C點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與40⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由

………（2分）

得：

………（2分）⑵設(shè)小球的釋放點(diǎn)距A點(diǎn)高度為h由機(jī)械能守恒定律，得：

……（2分）得：

………（2分）

⑶小球落到C點(diǎn)時(shí)：由

，得：tan

解得：

……1分）

……（1分）小球落到C點(diǎn)得速度大小：

…1分）小球落到C點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向夾角為：tan

…（1分）⑴小球到達(dá)B點(diǎn)：由41真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件42變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m的水平桌面相切于B點(diǎn)，BC離地面高為h＝0.45m，質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧面的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力大小；(2)小滑塊落地點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離．變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道43真正的物理題多過(guò)程問(wèn)題課件44例3、如圖所示，AOB是游樂(lè)場(chǎng)中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)，由兩個(gè)半徑都是R的1/4圓周連接而成，它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點(diǎn)O在同一豎直線上，O2B沿水池的水面，O2和B兩點(diǎn)位于同一水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊從弧AO的某一位置P由靜止開(kāi)始滑下，恰好在O點(diǎn)脫離滑道，若P距O點(diǎn)所在平面的高度為h(h＞R/2)，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小滑塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度；（2）滑道對(duì)小滑塊的摩擦力所做的功；（3）小滑塊滑落水中，其落水點(diǎn)到O2的距離。例3、如圖所示，AOB是游樂(lè)場(chǎng)中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)45