重力做功与重力势能课件.ppt

1、力学综合计算题力学综合计算题汕头市第十二中学物理组汕头市第十二中学物理组 林彦泽林彦泽一、近四年力学综合计算题的特点一、近四年力学综合计算题的特点 每年广东理综高考的每年广东理综高考的35、36是物理是物理的计算题，其中必定有一道是力学综合计的计算题，其中必定有一道是力学综合计算题，该计算题强调对力学过程和相关力算题，该计算题强调对力学过程和相关力学模型的考查。通过多过程问题、运动多学模型的考查。通过多过程问题、运动多样性问题、多研究对象的连接体问题，体样性问题、多研究对象的连接体问题，体现对分析综合能力的考查；通过设置不确现对分析综合能力的考查；通过设置不确定因素，体现对讨论、判断能力的考查

2、。定因素，体现对讨论、判断能力的考查。综合性强，计算量大，分值重，区分度高，综合性强，计算量大，分值重，区分度高，是影响成绩高低的关键。是影响成绩高低的关键。0vPAB卓越教育李咏华作图L卓越教育李咏华作图2P1P2010年年2013年广东高考力学综合计算题年广东高考力学综合计算题2013年的35题2012年的36题RS5RRABCDMRl5.6L2011年的36题2010年的35题年号历年力学综合计算题的考查知识点2010年“滑动摩擦力、动摩擦因数滑动摩擦力、动摩擦因数”、“功功”、“动动能和动能定理能和动能定理”、“重力做功与重力势能重力做功与重力势能”、“机械能守恒定律及其应用机械能守恒

3、定律及其应用”、“匀速圆匀速圆周运动的向心力周运动的向心力”、“动量、动量守恒定动量、动量守恒定律及其应用律及其应用”2011年“重力做功与重力势能重力做功与重力势能”、“机械能机械能守恒定律及其应用守恒定律及其应用”、“动量、动量动量、动量守恒定律及其应用守恒定律及其应用”2012年“匀速圆周运动匀速圆周运动”、“滑动摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数动摩擦因数”；“功功”；“动能和动能动能和动能定理定理”；“动量守恒定律及其应用动量守恒定律及其应用”2013年动量守恒定律的模型，重点考查多对象和多动量守恒定律的模型，重点考查多对象和多过程的滑块及弹簧模型，滑动摩擦力做功，过程的滑块及弹簧模型，

4、滑动摩擦力做功，结合动能关系来综合考查。结合动能关系来综合考查。二、解决好这种综合题型，我们需二、解决好这种综合题型，我们需要具备以下几个方面：要具备以下几个方面：1.扎实的基础知识2.良好的审题习惯3.细心的情景拆解4.严谨的物理表达5.正确的数学运算6.合理的结果分析【力学三大观点力学三大观点】动力学观点：动力学观点：主要内容是牛顿运动定律主要内容是牛顿运动定律和运动学公式和运动学公式能量观点：能量观点：主要内容是动能定理、机械主要内容是动能定理、机械能守恒和能量守恒定律等功能关系能守恒和能量守恒定律等功能关系动量观点：动量观点：主要内容是动量守恒定律主要内容是动量守恒定律三、知识回顾三、

5、知识回顾【典型的力学模型典型的力学模型】四、把典型力学模型组合成一道力学综合计算题四、把典型力学模型组合成一道力学综合计算题【例例1】如图所示，一个半径如图所示，一个半径R=0.80m的四分之一光滑圆形轨的四分之一光滑圆形轨道固定在竖直平面内，底端切线水平，距地面高度道固定在竖直平面内，底端切线水平，距地面高度H=1.25m。在轨道底端放置一个质量在轨道底端放置一个质量mB=0.30kg的小球的小球B。另一质量。另一质量mA=0.10kg的小球的小球A（两球均视为质点）由圆形轨道顶端无初（两球均视为质点）由圆形轨道顶端无初速释放，运动到轨道底端与球速释放，运动到轨道底端与球B发生正碰，碰后球发

6、生正碰，碰后球B水平飞出，水平飞出，其落到水平地面时的水平位移其落到水平地面时的水平位移S=0.80m。忽略空气阻力，重力。忽略空气阻力，重力加速度加速度g取取10m/s2，求：，求：（1）A、B碰前瞬间，碰前瞬间，A球对轨道压力大小和方向球对轨道压力大小和方向（2）B球离开圆形轨道时的速度大小球离开圆形轨道时的速度大小（3）A球与球与B球碰撞后瞬间，球碰撞后瞬间，A球速度的大小和方向球速度的大小和方向RHBSRHBS解：（解：（1）A由光滑轨道滑下，机械能守恒，设小球由光滑轨道滑下，机械能守恒，设小球A滚滚 到轨道下端时速度为到轨道下端时速度为v1，则则在底端，由牛顿第二定律：在底端，由牛顿

7、第二定律：代入数据解得：代入数据解得：由牛顿第三定律知，球由牛顿第三定律知，球A对轨道的压力大小为对轨道的压力大小为3N，方向竖直向下。方向竖直向下。2121vmgRmAARvmgmFAAN21N3NF（2）物块）物块B离开轨道最低点后作平抛运动，设其飞行时间为离开轨道最低点后作平抛运动，设其飞行时间为t，离开轨道下端时，离开轨道下端时的速度为的速度为v2,则则 代入数据解得：代入数据解得：221gtH tvs2m/s6.12v（3）A在轨道最低点与在轨道最低点与B碰撞过程中动量守恒，设小球碰撞过程中动量守恒，设小球A碰撞后的速度为碰撞后的速度为v3,，则则 代入数据解得：代入数据解得：方向与

8、碰前速度方向相反方向与碰前速度方向相反231vmvmvmBAAm/s80.03v五、把一道力学综合计算题拆解成几个典型力学模型五、把一道力学综合计算题拆解成几个典型力学模型【例例2】如图，质量为如图，质量为 的的b球用长球用长h的细绳悬挂于水平轨道的细绳悬挂于水平轨道BC的出的出口口C处。质量也为处。质量也为m的小球的小球a，从距，从距BC高高h的的A处由静止释放，沿处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在光滑轨道滑下，在C处与处与b球正碰并与球正碰并与b粘在一起。已知粘在一起。已知BC轨轨道距地面的高度为道距地面的高度为，悬挂，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为球的细绳能承受的最大拉力为2.8m

9、g。试问：试问：（1）a与与b球碰前瞬间的速度多大？球碰前瞬间的速度多大？（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距水平面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？将摆多高？解：（解：（1）设）设a球经球经C点时速度为点时速度为，则由机，则由机械能守恒得械能守恒得 解得解得 212Cmghmv2Cvgh（2）设）设b球碰后的速度为球碰后的速度为，由动量守恒得，由动量守恒得 故故Cmvmm v11222Cvvgh小球被细绳悬挂绕小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳

10、拉力为摆动时，若细绳拉力为T，则，则 解得解得 222vTmgmh3Tmg，细绳会断裂，小球做平抛运动，细绳会断裂，小球做平抛运动2.8Tmg设平抛的时间为设平抛的时间为，则，则 故落点距故落点距C的水平距离为的水平距离为 210.52hgthtg12222hSvtghhg六、练一练六、练一练 如图所示，质量为如图所示，质量为m的子弹以速度的子弹以速度v0射入一质量射入一质量为为M的木块的木块(可看成质点可看成质点)，子弹未穿出，并与木块一，子弹未穿出，并与木块一起沿光滑水平轨道冲上光滑的圆形轨道，在通过最起沿光滑水平轨道冲上光滑的圆形轨道，在通过最高点高点A时对内轨道的压力为时对内轨道的压力

11、为 ，然后沿轨道冲，然后沿轨道冲上动摩擦因数为上动摩擦因数为的斜面，斜面与水平面的夹角为的斜面，斜面与水平面的夹角为，木块经过连接处时没有能量损失木块经过连接处时没有能量损失求：（求：（1）子弹射入木块后木块的速度；）子弹射入木块后木块的速度；（2）圆形轨道的半径；）圆形轨道的半径；（3）木块在斜面轨道上上升的最大高度）木块在斜面轨道上上升的最大高度gMm)(解：（解：（1）子弹射入木块过程，子弹与木块组成的系统动量守恒，则）子弹射入木块过程，子弹与木块组成的系统动量守恒，则 解得解得vMmmv)(00vMmmv （2）子弹与木块运动至）子弹与木块运动至A点过程中，机械能守恒，则点过程中，机械能守恒，则 在在A点，子弹与木块受力如图所示，由牛顿第二定律，有点，子弹与木块受力如图所示，由牛顿第二定律，有 其中其中 解得解得 22)(21)()(21AvMmgRMmvMmRvMmNgMmA2)()(gMmN)(gMmvmR2202)(6（3）子弹射入木块后运动至最高点过程中，由动能定理有）子弹射入木块后运动至最高点过程中，由动能定理有 解得解得2)(210sincos)()(vMmhgMmghMmgMmvmh)tan()(2tan2202作业：世纪金榜专题强化训练套题 P8990页谢谢指导！谢谢指导！