2020高考導(dǎo)航選修3-5 第六章 專題突破力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

1、專題突破專題突破力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用突破一動量觀點(diǎn)與動力學(xué)觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1牛頓第二定律揭示了力的瞬時效應(yīng)，在研究某一物體所受的力的瞬時作用與物體運(yùn)動的關(guān)系，或者物體受恒力作用直接涉及物體運(yùn)動過程中的加速度問題時，應(yīng)采用動力學(xué)觀點(diǎn)。2動量定理反映了力對時間的累積效應(yīng)，適用于不涉及物體運(yùn)動過程中的加速度、位移，而涉及運(yùn)動時間的問題，特別對沖擊類問題，應(yīng)采用動量定理求解。3若研究對象是相互作用的物體組成的系統(tǒng)，則有時既要用到動

2、力學(xué)觀點(diǎn)，又要用到動量守恒定律?！纠?】(2018全國卷Ⅱ，24)汽車A在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B，立即采取制動措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖1所示，碰撞后B車向前滑動了4.5m，A車向前滑動了2.0m。已知A和B的質(zhì)量分別為2.0103kg和1.5103kg，兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10，兩車碰撞時間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動，重力加速度大小g＝10ms2。求：

3、圖1(1)碰撞后的瞬間B車速度的大??；(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。解析(1)設(shè)B車的質(zhì)量為mB，碰后加速度大小為aB。根據(jù)牛頓第二定律有μmBg＝mBaB①式中μ是汽車與路面間的動摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為vB′，碰撞后滑行的距離為sB。由運(yùn)動學(xué)公式有解析汽車和拖車整體所受合外力不為零，故動量不守恒，選項(xiàng)A錯誤；汽車和拖車整體除重力之外的其他力做功之和大于零，系統(tǒng)機(jī)械能增加，選項(xiàng)B錯誤；以拖車為研究對象，由牛頓第二定律

4、得－μmg＝ma′，則a′＝－μg，由－v0＝a′t得，拖車脫鉤后到停止經(jīng)歷的時間為t＝，選項(xiàng)C正確；全過程系統(tǒng)受到的合外v0μg力始終為F合＝(M＋m)a，末狀態(tài)拖車的動量為零，全過程對系統(tǒng)應(yīng)用動量定理可得(M＋m)a＝Mv′－(M＋m)v0，解得v′＝v0，選項(xiàng)D正確。v0μg（M＋m）（a＋μg）μMg答案CD2如圖3所示，質(zhì)量為m的b球用長為h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處，質(zhì)量也為m的小球a從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放，沿

5、光滑軌道ABC滑下，在C處與b球發(fā)生正碰并與b粘在一起。已知BC軌道距地面有一定的高度，懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg。則：圖3(1)a球與b球碰前瞬間的速度多大？(2)a、b兩球碰后，細(xì)繩是否會斷裂？(要求通過計算回答)解析(1)設(shè)a球與b球碰前瞬間的速度大小為vC，由機(jī)械能守恒定律得mgh＝12mv2C解得vC＝2gh即a球與b球碰前瞬間的速度大小為。2gh(2)設(shè)碰后b球的速度為v，a、b碰撞過程中動量守恒，則mvC＝