高三物理復(fù)習(xí)學(xué)案：兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題

9月1日學(xué)案（兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題）制作：第三章第2講兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、會(huì)用牛頓第二定律解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題2、運(yùn)用牛頓第二定律解釋超重失重現(xiàn)象3、對(duì)于連接體問(wèn)題，學(xué)會(huì)用整體法與隔離法處理問(wèn)題【目標(biāo)一】?jī)深悇?dòng)力學(xué)問(wèn)題1．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題第一類：已知受力情況求物體的。第二類：已知求物體的。2．解決兩類基本問(wèn)題的方法以為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下圖所示：例1、水平地面上方A處有一小物塊，在豎直向上的恒力F作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示。經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)B處，此時(shí)撤去力F，又經(jīng)過(guò)2t時(shí)間物塊恰好落到地面。已知重力加速度大小為g，A處離地面的高度h＝eq\f(1,2)gt2，忽略空氣阻力，則物塊的質(zhì)量為()A.eq\f(5F,8g)B.eq\f(F,g)C.eq\f(3F,8g)D.eq\f(F,2g)練1(2021·山東等級(jí)考模擬)如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過(guò)程中剎車失靈，以v0＝90km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，如圖乙所示。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30，取重力加速度大小g＝10m/s2。(1)為了防止貨車在避險(xiǎn)車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象，該避險(xiǎn)車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，結(jié)果用θ的正切值表示。(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15°，求貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離。(已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)總結(jié)：解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)解題步驟【目標(biāo)二】超重失重例2、(2020·北京豐臺(tái)區(qū)期末)圖甲是某人站在接有力傳感器的平板上做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表示人的重心。圖乙是平板所受壓力隨時(shí)間變化的圖像，取重力加速度g＝10m/s2。根據(jù)圖像分析可知()A．人的重力可由b點(diǎn)讀出，約為300NB．b到c的過(guò)程中，人先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)C．人在雙腳離開平板的過(guò)程中，處于完全失重狀態(tài)D．人在b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度大于在c點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度練1、(2019·浙江4月選考)如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵)()A．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B．A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)C．A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)D．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)練2、(2021·威海檢測(cè))如圖所示，臺(tái)秤上放一個(gè)木箱，木箱內(nèi)有質(zhì)量分別為m1和m2的兩物體P、Q，用細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪相連，m1＞m2?，F(xiàn)剪斷Q下端的細(xì)繩，在P下落但還沒(méi)有到達(dá)箱底的過(guò)程中，臺(tái)秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比將()A．變大 B．變小C．不變 D．先變小后變大總結(jié)：1、判斷超重失重現(xiàn)象的三個(gè)角度2、對(duì)超重失重問(wèn)題的三個(gè)提醒【目標(biāo)三】動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題例3(2019·全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖(a)，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開始受到水平外力F的作用，在t＝4s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出()A．木板的質(zhì)量為1kgB．2～4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0～2s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2例4、(多選)用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在力F從0開始逐漸增大的過(guò)程中，加速度a隨外力F變化的圖像如圖所示，g＝10m/s2，則可以計(jì)算出()A．物體與水平面間的最大靜摩擦力B．F為14N時(shí)物體的速度C．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物體的質(zhì)量練1(多選)如圖(a)所示，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖(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()A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度練2(2021·濱州調(diào)研)如圖，在光滑的斜面上，輕彈簧的下端固定在擋板上，上端放有物塊Q，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面向上的力F作用在Q上，使其沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以x表示Q離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是()4練3、(2021·菏澤模擬)如圖甲所示，一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)斜面，將一質(zhì)量為m＝1kg的物體無(wú)初速度在斜面上釋放，同時(shí)施加一沿斜面向上的拉力，拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，則下列說(shuō)法正確的是()A．2s末物體的速度大小是2.5m/sB．2s末物體的速度大小是10m/sC．前16s內(nèi)物體發(fā)生的位移大小是15mD．前16s內(nèi)物體發(fā)生的位移大小是30m練4、(2020·浙江7月選考)如圖1所示，有一質(zhì)量m＝200kg的物件在電機(jī)的牽引下從地面豎直向上經(jīng)加速、勻速、勻減速至指定位置。當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)到總位移的eq\f(1,4)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)得電機(jī)的牽引力隨時(shí)間變化的F-t圖線如圖2所示，t＝34s末速度減為0時(shí)恰好到達(dá)指定位置。若不計(jì)繩索的質(zhì)量和空氣阻力(g取10m/s2)，求物件(1)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向；(2)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；(3)總位移的大小。練5、如圖所示是一質(zhì)量為2kg的物體在水平地面上的兩種運(yùn)動(dòng)圖線。Ⅰ表示物體受到一個(gè)與初速度方向成30°角的斜向上拉力F作用時(shí)的v-t圖線。Ⅱ表示物體不受拉力作用時(shí)的v-t圖線。求物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和拉力F的大小。(取g＝10m/s2)【目標(biāo)四】動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題1．連接體：2．處理連接體問(wèn)題的方法系統(tǒng)：外力：內(nèi)力：3.物物疊放與輕繩連接例5如圖所示，粗糙水平面上放置B、C兩物體，A疊放在C上，A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m和3m，物體B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT?，F(xiàn)用水平拉力F拉物體B，使三個(gè)物體以同一加速度向右運(yùn)動(dòng)，則()此過(guò)程中物體C受五個(gè)力作用B．當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷C．當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷D．若水平面光滑，則繩剛斷時(shí)，A、C間的摩擦力為eq\f(FT,6)※方法歸納(1)整體法使用條件：(2)隔離法使用條件：乙甲★常見模型分析（求A、B之間的作用力）乙乙甲乙4.輕彈簧連接例6(多選)質(zhì)量分別為2kg和3kg的物塊A、B放在光滑水平面上并用一輕質(zhì)彈簧相連，如圖所示，現(xiàn)對(duì)物塊A、B分別施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20N、F2＝10N，則下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧的彈力大小為16NB．若把彈簧換成輕質(zhì)繩，則繩對(duì)物塊的拉力大小為10NC．如果只有力F1作用，則彈簧的彈力大小變?yōu)?2ND．若F1＝10N、F2＝20N，則彈簧的彈力大小不變★常見模型分析（求A、B之間的作用力）5.繩子鏈接模型例7如圖所示，用細(xì)繩連接的兩個(gè)小物塊A、B，跨過(guò)一光滑定滑輪放在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的固定粗糙斜面上，兩物體由靜止開始釋放，A物塊豎直下落且落地后不反彈。已知A、B物塊的質(zhì)量分別為mA＝5kg、mB＝3kg，B物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，A物塊釋放點(diǎn)距水平面的高度h＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)A物塊下落的時(shí)間t；(2)B物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離s?！椒w納(1)方法一：