專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用課件

1、專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用突破一動力學(xué)中的圖象問題vt圖象、Fa圖象、Fx圖象、at圖象、Ft圖象等。1.常見的動力學(xué)圖象(1)在圖象問題中，無論是讀圖還是作圖，都應(yīng)盡量先建立函數(shù)關(guān)系，進而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系；然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖象信息或者描點作圖。(2)讀圖時，要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線與橫坐標(biāo)包圍的“面積”等所對應(yīng)的物理意義，盡可能多地提取解題信息。2.數(shù)形結(jié)合解決動力學(xué)圖象問題突破一動力學(xué)中的圖象問題vt圖象、Fa圖象、Fx圖象【例1】(多選)(2015全國卷，20)如圖1(a)，一物塊在t0時刻滑上一固定斜面

2、，其運動的vt圖線如圖(b)所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()考向動力學(xué)中的vt圖象圖1A.斜面的傾角B.物塊的質(zhì)量C.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度【例1】(多選)(2015全國卷，20)如圖1(a)，專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用課件答案ACD答案ACD【例2】(2018全國卷，15)如圖2，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F與x之間關(guān)系的圖象可能正確的是()考向動力學(xué)中的Fx圖象【例2

3、】(2018全國卷，15)如圖2，輕彈簧的下端固解析假設(shè)物塊靜止時彈簧的壓縮量為x0，則由力的平衡條件可知kx0mg，在彈簧恢復(fù)原長前，當(dāng)物塊向上做勻加速直線運動時，由牛頓第二定律得Fk(x0 x)mgma，由以上兩式解得Fkxma，顯然F和x為一次函數(shù)關(guān)系，且在F軸上有截距，則A正確，B、C、D錯誤。答案A解析假設(shè)物塊靜止時彈簧的壓縮量為x0，則由力的平衡條件可知【例3】(2013課標(biāo)卷，14)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用，假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的

4、圖象是()考向動力學(xué)中的Fa圖象【例3】(2013課標(biāo)卷，14)一物塊靜止在粗糙的水平解析當(dāng)拉力F小于最大靜摩擦力時，物塊靜止不動，加速度為零，當(dāng)F大于最大靜摩擦力時，根據(jù)Ffma知，隨F的增大，加速度a增大，故選項C正確。答案C解析當(dāng)拉力F小于最大靜摩擦力時，物塊靜止不動，加速度為零，動力學(xué)圖象問題的解題策略動力學(xué)圖象問題的解題策略圖31.(2019海南三亞模擬)如圖3所示，一豎直放置的輕彈簧下端固定于桌面，現(xiàn)將一物塊放于彈簧上同時對物塊施加一豎直向下的外力，并使系統(tǒng)靜止，若將外力突然撤去，不計空氣阻力，則物塊在第一次到達最高點前的vt圖象(圖中實線)可能是下圖中的()圖31.(2019海南

5、三亞模擬)如圖3所示，一豎直放置的輕解析當(dāng)將外力突然撤去后，彈簧的彈力大于重力，物塊向上加速，隨彈力減小，物塊向上的加速度減小，但速度不斷增大，當(dāng)F彈G時加速度為零，物塊速度達到最大，之后F彈G，物塊開始向上做減速運動，如果物塊未脫離彈簧，則加速度就一直增大，速度一直減小，直到為零；若物塊能脫離彈簧，則物塊先做加速度增大的減速運動，脫離彈簧后做加速度為g的勻減速運動，所以選項A正確，B、C、D均錯誤。答案A解析當(dāng)將外力突然撤去后，彈簧的彈力大于重力，物塊向上加速，圖42.一次演習(xí)中，一空降特戰(zhàn)兵實施空降，飛機懸停在高空某處后，空降特戰(zhàn)兵從機艙中跳下，設(shè)空降特戰(zhàn)兵沿直線運動，其速度時間圖象如圖4

6、a所示，當(dāng)速度減為零時特戰(zhàn)兵恰好落到地面。已知空降特戰(zhàn)兵的質(zhì)量為60 kg。設(shè)降落傘用8根對稱的繩懸掛空降特戰(zhàn)兵，每根繩與中軸線的夾角均為37，如圖b所示。不計空降特戰(zhàn)兵所受的阻力。則空降特戰(zhàn)兵(sin 370.6，cos 370.8)()圖42.一次演習(xí)中，一空降特戰(zhàn)兵實施空降，飛機懸停在高空某處A.前2 s處于超重狀態(tài)B.從200 m高處開始跳下C.落地前瞬間降落傘的每根繩對特戰(zhàn)兵的拉力大小為125 ND.整個運動過程中的平均速度大小為10 m/s答案CA.前2 s處于超重狀態(tài)答案C突破二動力學(xué)中的連接體問題多個相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿聯(lián)系)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接

7、體。連接體一般具有相同的運動情況(速度、加速度)。1.連接體2.解決連接體問題的兩種方法突破二動力學(xué)中的連接體問題多個相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并A.8 B.10 C.15 D.18A.8 B.10 C.15 D.18解析設(shè)掛鉤P、Q西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則掛鉤P、Q西邊車廂的質(zhì)量為nm，以西邊這些車廂為研究對象，有FnmaP、Q東邊有k節(jié)車廂，以東邊這些車廂為研究對象，有聯(lián)立得3n2k，總車廂數(shù)為Nnk，由此式可知n只能取偶數(shù)，當(dāng)n2時，k3，總節(jié)數(shù)為N5當(dāng)n4時，k6，總節(jié)數(shù)為N10當(dāng)n6時，k9，總節(jié)數(shù)為N15當(dāng)n8時，k12，總節(jié)數(shù)為N20，故選項B、C正確。答案BC解析

8、設(shè)掛鉤P、Q西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則掛鉤(1)處理連接體問題時，整體法與隔離法往往交叉使用，一般的思路得先用整體法求加速度，再用隔離法求物體間的作用力。(2)隔離法分析物體間的作用力時，一般應(yīng)選受力個數(shù)較少的物體進行分析。(1)處理連接體問題時，整體法與隔離法往往交叉使用，一般的思A.若12，m1m2，則桿受到壓力B.若12，m1m2，則桿受到拉力C.若12，m12，m1m2，則桿受到壓力1.(多選) (2解析不考慮桿對滑塊的作用時，滑塊受重力、支持力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，對滑塊A有m1gsin 1m1gcos m1a1，解得a1g(sin 1cos )；同理，對滑塊B

9、有a2g(sin 2cos )。考慮桿對兩滑塊的作用，若12，則a1a2，B的加速度較大，則桿受到壓力，故A正確；若12，則a1a2，兩滑塊加速度相同，說明無相對運動趨勢，桿不受作用力，故B錯誤，D正確；若1a2，A的加速度較大，則桿受到拉力，故C錯誤。答案AD解析不考慮桿對滑塊的作用時，滑塊受重力、支持力和滑動摩擦力圖62.如圖6甲所示，質(zhì)量為m0的小車放在光滑水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球，m0m，用一力F水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度a向右運動時，細(xì)線與豎直方向成角，細(xì)線的拉力為T。若用一力F水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a向左運動時，細(xì)線與豎直方向也成角，如

10、圖乙所示，細(xì)線的拉力為T。則()圖62.如圖6甲所示，質(zhì)量為m0的小車放在光滑水平面上，小車A.FF，TT B.FF，TTC.FF，TT D.FF，TT解析對小球進行受力分析，由于小球豎直方向上所受合力為零，可知Tcos mg，Tcos mg，所以TT。對于題圖乙中的小球，水平方向有Tsin ma，對于題圖甲中的小車，水平方向有Tsin m0a，因為m0m，所以aa。對小球與車組成的整體，由牛頓第二定律得F(m0m)a，F(xiàn)(m0m)a，所以FF，選項B正確。答案BA.FF，TT B.FF，TT圖7A.若mM，有x1x2 B.若mM，有x1x2C.若sin ，有x1x2 D.若sin ，有x1x

11、23.(多選)(2019陜西商洛質(zhì)檢)如圖7所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為m和M的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右以加速度a1勻加速運動時，彈簧的伸長量為x1；當(dāng)用同樣大小的恒力F沿著傾角為的光滑斜面方向作用于B上且兩物塊共同以加速度a2勻加速沿斜面向上運動時，彈簧的伸長量為x2，則下列說法中正確的是 ()圖73.(多選)(2019陜西商洛質(zhì)檢)如圖7所示，在粗糙解析在水平面上滑動時，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有F(mM)g(mM)a1隔離物塊A，根據(jù)牛頓第二定律，有Tmgma1在斜面上滑動時，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有F(

12、mM)gsin (mM)a2隔離物塊A，根據(jù)牛頓第二定律，有Tmgsin ma2解析在水平面上滑動時，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有在斜面上比較可知，彈簧彈力相等，與動摩擦因數(shù)和斜面的傾角無關(guān)，故A、B正確，C、D錯誤。答案AB比較可知，彈簧彈力相等，與動摩擦因數(shù)和斜面的傾角無關(guān)，故1.臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，即表明題述的過程存在著臨界點。(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點”，而這些起止點往往對應(yīng)臨界狀態(tài)。(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個極值點

13、往往是臨界點。(4)若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。突破三動力學(xué)中的臨界和極值問題的分析方法1.臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是彈力N0。(2)相對滑動的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時，常存在著靜摩擦力，則發(fā)生相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達到最大值。(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限度的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是T0。(4)加速度變化時，速度達到最值的臨界條件：加速度變?yōu)?時。2.“四種”典型臨

14、界條件(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是彈專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用課件解析當(dāng)滑塊向右運動的加速度為某一臨界值時，斜面對小球的支持力恰好為零，此時小球受到重力和線的拉力的作用，如圖甲所示。根據(jù)牛頓第二定律，有Tcos ma0，Tsin mg0，其中45，解得a0g，則知當(dāng)滑塊向右運動的加速度a2g時，小球已“飄”起來了，此時小球受力如圖乙所示，則有Tcos m2g，Tsin mg0，又cos2sin21，聯(lián)立解得T10 N，故選項A正確。答案A解析當(dāng)滑塊向右運動的加速度為某一臨界值時，斜面對小球的支持分析臨界問題的兩種方法極端分析法把物理問題(或過程)推向極端，分

15、析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達到正確解決問題的目的假設(shè)法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時，往往用假設(shè)法解決問題分析臨界問題的兩種方法極端把物理問題(或過程)推向極端，分析1.如圖9所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體A接觸(A與彈簧未連接)，質(zhì)量為m的物體B緊挨A放置，此時彈簧水平且無形變，用水平力F緩慢推動物體B，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體A、B靜止，已知物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)為，物體B與水平面間的摩擦不計，

16、撤去F后，物體A、B開始向左運動，A運動的最大距離為4x0，重力加速度大小為g。則()1.如圖9所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用課件答案D答案D解析當(dāng)變化時，設(shè)沿斜面向上為正方向，木塊的加速度為a，則木塊沿木板斜面方向列牛頓第二定律方程mgsin mgcos ma解析當(dāng)變化時，設(shè)沿斜面向上為正方向，木塊的加速度為a，則專題突破一牛頓運動定律的綜合應(yīng)用課件斜面模型是中學(xué)物理中常見的模型之一。斜面模型的基本問題有物體在斜面上的平衡、運動及受力問題。通過斜面模型，借助斜面的幾何特點，尤其是斜面的角度關(guān)系，可以對共點力的平衡、牛頓運動定律、勻變速運動規(guī)

17、律以及功能關(guān)系等知識，整體法與隔離法、極值法、極限法等物理方法進行考查。考生在處理此類問題時，要特別注意受力分析、正交分解法以及牛頓第二定律的運用?？茖W(xué)思維系列千變?nèi)f化之“斜面模型”斜面模型是中學(xué)物理中常見的模型之一。斜面模型的基本問題有物體模型1斜面中的“平衡類模型”【典例1】(多選)如圖11所示，質(zhì)量為m的物體A放在質(zhì)量為M、傾角為的斜面B上，斜面B置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物體A，使其沿斜面向下勻速運動，斜面B始終靜止不動，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A.斜面B相對地面有向右運動的趨勢B.地面對斜面B的靜摩擦力大小為Fcos C.地面對斜面B的支持力大小為(M

18、m)gFsin D.斜面B與物體A間的動摩擦因數(shù)為tan 模型1斜面中的“平衡類模型”【典例1】(多選)如圖11所答案BC思路點撥由于A在斜面上勻速下滑，B靜止不動，故A和B均處于平衡狀態(tài)。因此，在分析B與地面間的相互作用時，可將A、B看成一個整體進行分析；由A在斜面上勻速下滑可知，A在斜面方向上受力平衡，由此可計算出A、B之間的動摩擦因數(shù)。答案BC思路點撥由于A在斜面上勻速下滑，B靜止不動，故A模型2斜面中的“動力學(xué)模型”【典例2】(多選) (2019日照一模)如圖12所示，斜面A固定于水平地面上，在t0時刻，滑塊B以初速度v0自斜面底端沖上斜面，tt0時刻到達最高點。取沿斜面向上為正方向，下列表示滑塊在斜面上整個運動過程中速