第1講用動力學(xué)和功能觀點解決多過程問題例：如圖所示，P和Q是兩塊水平放置的導(dǎo)體板，在其間加上電壓U，下極板電勢高于上極板。電子（重力不計）以水平速度v0從兩板正中間射入，穿過兩板后又沿垂直于磁場方向射入有豎直邊界MN的勻強磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從其豎直邊界MN射出，若把電子進出磁場的兩點間距離記為d，則有（）A、U越大則d越大B、U越大則d越小C、v0越大則d越大D、v0越大則d越小PQMNv0Lvv0αv0vydβvr類平拋勻直勻圓類平拋勻直勻圓

Lvv0αv0vydβvr１、類平拋運動出電場的速度＝勻直運動的速度＝勻圓運動進磁場時的初速度２、角度關(guān)系：α＝β

類平拋、勻直、勻圓各分運動的聯(lián)系多過程問題的解決思路一、“合”——初步了解全過程，構(gòu)建大致運動圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”——將全過程進行分解，分析每個過程的規(guī)律分析要點:1題目中有多少個物理過程？2每個過程物體做什么運動？3每種運動滿足什么物理規(guī)律？4運動過程中的一些關(guān)鍵位置(時刻)是哪些?例.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點B相切，半圓軌道的另一端點為C。在直軌道上距B為1.0m的A點，有一可看做質(zhì)點、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運動到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點到B點的水平距離。FCBARO勻加直牛頓第二定律+運動學(xué)(或動能定理)變速圓周運動平拋運動機械能守恒定律(或動能定理)平拋運動規(guī)律運動狀態(tài)物理規(guī)律過程由A到B離開C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分析:解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運動，設(shè)小物塊在B點的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動能定理F=ma由運動學(xué)vB2=2asFCBARO（3）小物塊離開C是平拋運動。（2）小物塊從B到C做變速圓周運動，設(shè)小物塊在C點的速度為vC，由機械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動能定理解得:vC=3m/sFCBARO全過程處理：抓住整個過程的初、末狀態(tài)，利用能量的觀點解決問題。兩種方法“分段”處理全過程處理同時要有全過程的觀點:FCBARO小球從A到C由動能定理有直線運動、圓周運動和平拋運動組合模型1.模型特點：物體在整個運動過程中，經(jīng)歷直線運動、圓周運動和平拋運動或三種運動兩兩組合.2.表現(xiàn)形式：(1)直線運動：水平面上的直線運動、斜面上的直線運動、傳送帶上的直線運動.(2)圓周運動：繩模型圓周運動、桿模型圓周運動、拱形橋模型圓周運動.(3)平拋運動：與斜面相關(guān)的平拋運動、與圓軌道相關(guān)的平拋運動.3.應(yīng)對模式：這類模型一般不難，各階段的運動過程具有獨立性，只要對不同過程分別選用相應(yīng)規(guī)律即可，兩個相鄰的過程連接點的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶.很多情況下平拋運動末速度的方向是解決問題的重要突破口.熱點一用動力學(xué)觀點解決多過程問題命題規(guī)律：力學(xué)中的多過程問題涉及的運動形式主要有勻變速直線運動、平拋運動、圓周運動，分析運動過程的關(guān)鍵是分析物體受力，然后利用牛頓運動定律分析物體的運動，高考對此類題的考查主要是牛頓運動定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用，題目難度不大，以中檔題為主．(2013·高考浙江卷)山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質(zhì)青藤，其示意圖如下．圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點，O為青藤的固定點，h1＝1.8m，h2＝4.0m，x1＝4.8m，x2＝8.0m．開始時，質(zhì)量分別為M＝10kg和m＝2kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時，迅速從左邊石頭的A點水平跳至中間石頭．大猴抱起小猴跑到C點，抓住青藤下端，蕩到右邊石頭上的D點,此時速度恰好為零．運動過程中猴子均可看成質(zhì)點，空氣阻力不計，重力加速度g＝10m/s2.求：(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值；(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小；(3)猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大?。敬鸢浮?1)8m/s

(2)約9m/s

(3)216N多個運動的組合實際上是多種物理規(guī)律和方法的綜合應(yīng)用，因此，分析各個運動的特點，選準(zhǔn)規(guī)律是解題的關(guān)鍵．拓展訓(xùn)練1

(2013·湖北武漢模擬)如圖甲所示，質(zhì)量M＝1kg的薄木板靜止在水平面上，質(zhì)量m＝1kg的鐵塊(可視為質(zhì)點)靜止在木板的右端．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.05，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2，重力加速度g＝10m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F.(1)若力F恒為4N，經(jīng)過時間1s，鐵塊運動到木板的左端，求木板的長度L；(2)若力F從零開始逐漸增加，且鐵塊始終在木板上沒有掉下來．試通過分析與計算，在圖乙中作出鐵塊受到的摩擦力Ff隨力F大小變化的圖象．③當(dāng)F＞3N時，M、m相對滑動，此時鐵塊受到的摩擦力為Ff＝μ2mg＝2NFf－F圖象如圖所示．答案：(1)0.5m(2)見解析圖熱點二用功能觀點解決多過程問題命題規(guī)律：對于物體在變力作用下的多過程運動問題，不能利用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，可利用動能定理進行求解．高考對此問題的考查主要涉及的運動形式有：變力作用下的直線運動、曲線運動，題目難度中等．(2013·溫州五校聯(lián)考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點，圓心角∠BOC＝37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0m，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝0.2kg可視為質(zhì)點的小物體，從D點的正上方E點處自由下落，DE距離h＝1.6m,小物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin37°＝0.6,cos37°＝0.8,g＝10m/s2，求：(1)小物體第一次通過C點時軌道對小物體的支持力FN的大小;(2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面的長度LAB至少要多長;(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求，小物體從E點開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運動，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大?。?3)因為mgsin37°＞μmgcos37°(或μ＜tan37°)，所以，小物體不會停在斜面上，小物體最后以C為中心，B為一側(cè)最高點沿圓弧軌道做往返運動，從E點開始直至運動穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量，Q＝ΔEp，⑥ΔEp＝mg(h＋Rcos37°)，⑦聯(lián)立⑥⑦解得Q＝4.8J.【答案】(1)12.4N

(2)2.4m

(3)4.8J(1)磁場的磁感應(yīng)強度的大??；(2)導(dǎo)體棒開始下落時距離磁場上邊界的高度；(3)電阻R產(chǎn)生的熱量．答案：(1)0.5T

(2)1.8m

(3)4.8J用動力學(xué)和功能觀點解決綜合問題應(yīng)用兩大觀點解決綜合問題是歷年高考計算題命題的熱點，也是高考側(cè)重能力考查的體現(xiàn)，考慮2015年高考從下面兩個角度命題：(1)力學(xué)多過程計算題

(2)力電綜合問題【特別提醒】1.小球從接觸彈簧到回到Q點的過程，小球和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能并不守恒，但總的能量是守恒的．2．對于非勻變速直線運動，不能利用牛頓定律和運動學(xué)公式求解，但能用動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系進行求解．1

(2013·南通二模)如圖所示，長L＝1.2m、質(zhì)量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4

C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×104N/C的勻強電場．現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N．取g＝10m/s2，斜面足夠長．求：(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板；(2)物塊離開木板時木板獲得的動能；(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．答案：見解析(1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電；(2)求磁感應(yīng)強度B的大??；(3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能．解析