备考2024届高考物理一轮复习讲义第七章动量守恒定律专题十二力学三大观点的综合应用题型1动量与能量观点的综合应用

这是一份备考2024届高考物理一轮复习讲义第七章动量守恒定律专题十二力学三大观点的综合应用题型1动量与能量观点的综合应用，共3页。试卷主要包含了两大观点，三种技巧等内容，欢迎下载使用。
1.两大观点
动量的观点：动量定理和动量守恒定律.
能量的观点：动能定理和能量守恒定律.
2.三种技巧
（1）若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律（机械能守恒定律）.
（2）若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理.
（3）动量守恒定律、能量守恒定律（机械能守恒定律）、动能定理都只考查一个物理过程的初、末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处，特别对于变力做功问题，就更显出它们的优越性.
研透高考 明确方向
1.[2024江西九校联考]如图所示，质量M＝4kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝2kg的小球通过长L＝0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴O自由转动.开始时轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4m/s，以初始时刻轴O的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定的直角坐标系xOy，取g＝10m/s2.
（1）若锁定滑块，求小球通过最高点时轻杆对小球的作用力大小；
（2）若解除对滑块的锁定，求小球运动到最高点时的动能Ek；
（3）若解除对滑块的锁定，在平面直角坐标系xOy中，求出小球从出发至运动到最高点的过程的轨迹方程.
答案 （1）4N （2）4J （3）（32x－14）2＋y2＝14
解析 （1）若锁定滑块，则小球从开始运动到上升至最高点的过程，机械能守恒，有
12mv02＝12mv12＋mgL
小球在最高点时，设轻杆对小球的作用力大小为F，则有
mg＋F＝mv12L
联立解得F＝4N
（2）若解除对滑块的锁定，由于小球与滑块组成的系统在水平方向上不受力，因此小球与滑块组成的系统在水平方向上动量守恒.设小球通过最高点时的速度大小为v2，
此时滑块的速度大小为v，以水平向右为正方向，则有0＝mv2－Mv
运动过程中，系统的机械能守恒，则有
12mv02＝12mv22＋12Mv2＋mgL
又Ek＝12mv22
联立解得Ek＝4J
（3）若解除对滑块的锁定，在小球上升的过程中，滑块向左运动，小球在水平方向上向右运动，设小球的位置坐标为（x，y）时，滑块向左运动的位移大小为Δx，则由人船模型有m（L－x）＝MΔx
由几何关系可知
（x－Δx）2＋y2＝L2
联立可得小球运动的轨迹方程为
（32x－14）2＋y2＝14.
核心考点
五年考情
命题分析预测
动量与能量观点的综合应用
2022：广东T13，湖北T16；
2021：湖北T15；
2020：山东T18
力学三大观点的综合应用往往以高考压轴题的形式考查，综合性强，难度大，常与曲线运动、带电粒子在电磁场中的运动或导体棒切割磁感线等知识点相结合进行考查.预计2025年高考可能会出现三大观点应用的计算题.
三大观点的综合应用
2023：山东T18，广东T15，辽宁T15，
浙江6月T18，浙江1月T18；
2022：浙江6月T20；
2021：北京T17，湖南T14