【提分技巧】2014高考物理赢取高分名师点津课件应用牛顿运动定律解决多过程问题

压轴大题步骤化系列之二应用牛顿运动定律解决多过程问题很多动力学问题常涉及多物体或多个连续的运动过程，物体在不同的运动过程中，运动规律和受力情况都发生了变化，因此该类问题的综合性较强，所涉及的知识点也较多，难度一般在中等偏上。,解决这类问题时，既要将每个子过程独立分析清楚，又要关注它们之间的联系，如速度关系、位移关系等。•[典例](16分)如图3－3－6所示，长为L，•内壁光滑的直管①•与水平地面成30°角固定放置，将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝km的小物块相连，•小物块悬挂于管口，现将小球释放②，2Lm与直管壁间无摩擦力第一步：审题干，抓关键信息物块由静止从管口下落，到地的高度为Lsin30°＝一段时间后，小物块落地静止不动，③小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，④小球的转向过程中速率不变⑤。(重力加速度为g)小球脱离管口后做平抛运动小物块落地后不动，m上滑过程中，绳中张力为零小球平抛的速率即为m上滑到管口的速率第二步：审设问，找问题的突破口(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于L。研究小球在直管中的匀加速和匀减速运动过程确定各过程的加速度用运动学公式列式计算要确定小球从管口抛出时的速度大小第三步：三定位，将解题过程步骤化第四步：求规范，步骤严谨不失分•[解](1)设细线中的张力为FT，•根据牛顿第二定律•Mg－FT＝Ma①(2分)•FT－mgsin30°＝ma②(2分)•且M＝km，•联立解得a＝③(1分)g1k21-k2考生易犯错误在②中易出现：Mg－mgsin30°＝ma，得a＝，此解错误的原因是认为细绳的拉力大小等于Mg，此错误使(1)问的5分全部丢失，还将影响(2)、(3)问题的最终结果。g21-kg第四步：求规范，步骤严谨不失分•(2)设M落地时m的速度大小为v0，m射出管口时速度大小为vt，M落地后m的加速度大小为a0，•根据牛顿第二定律•mgsin30°＝ma0④(2分)•由匀变速直线运动规律知•v02＝2aLsin30°⑤(1分)•vt2－v02＝2(－a0)L(1－sin30°)⑥(2分)•联立解得vt＝(k2)⑦(2分)在⑥中易出现错误关系式vt2－v02＝2a0L(1－sin30°)，原因是没有注意到a0只表示加速度的大小，此错误将丢4分。考生易犯错误gL1k22-k第四步：求规范，步骤严谨不失分•(3)由平抛运动规律x＝vtt，•Lsin30°＝gt2⑧(2分)•解得x＝⑨(1分)•则x得证⑩(1分)211k22-kLL22[名师叮嘱]•(1)任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程构成，上一过程的末态是下一过程的初态，对每一个过程分析后，列方程，联立求解。•(2)注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁。如本题中的小球先做匀减速运动到管口，后做平抛运动。解答多过程问题时尤其要注意确定两过程连接处的速度大小和方向