上传时间: 2014-10-13
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压轴大题步骤化系列之四
用动力学和能量观点解决多过程问题
功能关系和能量守恒定律是高考的必考内容,具有非常强的综合性,题目类型以计算题为主,大部分试题都与牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动知识及电磁学知识相联系,试题过程复杂、灵活性强、难度较大。
[典例](15分)(2013·山师附中模拟)如图5-4-6所示,水平传送带AB长L=4.9 m,以v=8 m/s的速度沿逆时针运动,B端与竖直面内的光滑圆轨道BC相切(传送带轮半径不计)。轨道BC的半径R=3m,所对的圆心角θ=53°。现将可看成质点的质量m=1kg的物块轻放在传送带的A点,物块经过B点后滑上圆轨道并从C点冲出,刚好以水平速度由D点滑上质量M=2 kg的薄木板,C、D高度差为h。木板左端固定一处于原长的轻弹簧,轻弹簧右端距平台D端距离为d=0.4m,物块在木板上滑动并压缩弹簧直到速度为0,此过程中克服弹簧弹力做功1.5 J。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5,木板与平台间的动摩擦因数μ2=0.2,g取10 m/s2,求:
物块在BC轨道上运动时,机械能守恒
物块在传送带A端的初速度为0
第一步:审题干,抓关键信息
物块在D点的速度为C点速度在水平方向的分量
若滑板不动,物块在滑板上速度为0时,弹簧压缩量最大
(1)物块在传送带上运动的时间;
(2)物块到达C点的速度大小和平台距C点的高度h;
(3)弹簧的最大形变量。
求物块到达D点的速度大小
第二步:审设问,找问题突破口
求物块到达C点的速度大小
求物块到达B点的速度大小
分析物块在传送带上的运动规律
第三步:三定位,将解题过程步骤化
第四步:求规范,步骤严谨不失分
在③中,对质点的运动规律不做判断,直接用l=?at2得t=1.4 s,将丢1分。
第四步:求规范,步骤严谨不失分
在⑥中没有认真画出C点速度的分解矢量图,导致夹角关系出现错误,得出vy=vCcosθ=3 m/s,将丢3分。
第四步:求规范,步骤严谨不失分
无法判断木板的运动状态,导致无法列方程计算?中的最大形变量x,将丢6分。
名师叮嘱
(1)多种运动组合的多运动过程问题是近几年高考试题中的热点题型,往往应用动能定理或机械能守恒定律、能量守恒定律等规律,需要在解题时冷静思考,弄清运动过程,注意不同过程连接点速度的关系,对不同过程运用不同规律分析解决。
(2)高考试题中常有功、能与电场、磁场联系的综合问题,这类问题常以能量守恒为核心考查重力、摩擦力、电场力、磁场力的做功特点,以及动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律的应用。分析时应抓住能量核心和各种力做功的不同特点,运用动能定理和能量守恒定律进行分析。
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