【步步高】（廣東專用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 動力學(xué)觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用專題突破課件

專題二動力學(xué)觀點(diǎn)在力學(xué)

中的應(yīng)用

知識方法聚焦

熱點(diǎn)考向例析

審題破題真題演練欄目索引知識方法聚焦1.物體或帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線2.v0＋at.3.加速度

位移

傾斜直線4.速度

拋物線5.壓力

拉力

無關(guān)

加速度

超重

失重

完全失重知識回扣知識方法聚焦規(guī)律方法1.動力學(xué)的兩類基本問題的處理思路2.解決動力學(xué)問題的常用方法(1)整體法與隔離法.(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進(jìn)行分解，有時根據(jù)情況也可以把加速度進(jìn)行正交分解.(3)逆向思維法：把運(yùn)動過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究問題的方法，一般用于

直線運(yùn)動問題，比如剎車問題、豎直上拋運(yùn)動.勻減速熱點(diǎn)考向例析考向1運(yùn)動學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用例1

(2014?新課標(biāo)Ⅰ?24)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離.當(dāng)前車突然停止時，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰.通常情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1s.當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m.設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的.若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度.(g取10m/s2)審題突破

在反應(yīng)時間內(nèi)汽車做什么運(yùn)動？采取剎車措施后呢？要求安全距離和汽車的位移有什么關(guān)系？解析設(shè)路面干燥時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ0，剎車時汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得μ0mg＝ma0 ①式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度.設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得μmg＝ma ④聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(v＝－24m/s不符合實(shí)際，舍去)設(shè)在雨天行駛時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，依題意有答案

20m/s解決此類問題必須熟練掌握運(yùn)動學(xué)的基本規(guī)律和推論(即五個關(guān)系式).對于勻減速直線運(yùn)動還要會靈活運(yùn)用逆向思維法.對于追及相遇問題要能分別清晰地分析兩物體的運(yùn)動過程，能找出空間和時間的關(guān)系等.以題說法針對訓(xùn)練1

為了迎接外賓，對國賓車隊(duì)要求非常嚴(yán)格.設(shè)從同一地點(diǎn)先后開出甲、乙兩輛不同型號的國賓汽車在平直的公路上排成直線行駛.汽車甲先開出，汽車乙后開出.汽車甲從靜止出發(fā)先做加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到速度v后改為勻速直線運(yùn)動.汽車乙從靜止出發(fā)先做加速度為a2的勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到同一速度v后也改為勻速直線運(yùn)動.要使甲、乙兩輛汽車都勻速行駛時彼此間隔的間距為s.則甲、乙兩輛汽車依次啟動的時間間隔為多少？(不計(jì)汽車的大小)解析設(shè)當(dāng)甲經(jīng)經(jīng)過一段段時間t1勻加速運(yùn)運(yùn)動達(dá)到到速度v，位移為為x1，對甲，有有：v＝a1t1①v2＝2a1s1②設(shè)乙出發(fā)發(fā)后，經(jīng)經(jīng)過一段段時間t2勻加速運(yùn)運(yùn)動達(dá)到到速度v，位移為為s2，對乙，有有：v＝ɑ2t2③v2＝2ɑ2s2④設(shè)甲勻速速運(yùn)動時時間t后，乙也也開始勻勻速運(yùn)動動，甲、、乙依次次啟動的的時間間間隔為Δt，由題意知知：Δt＝t1＋t－t2⑤s＝s1＋vt－s2⑥答案

熱點(diǎn)考向向例析考向2挖掘圖象象信息解解決動力力學(xué)問題題例2

如圖1甲所示，在傾角為37°的粗糙且足夠長的斜面底端，一質(zhì)量m＝2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連.t＝0s時解除鎖定，計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示，其中Ob段為曲線，bc段為直線，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.則下列說法正確的是(

)(雙選)A.在0.15s末滑塊的的加速度度為－8m/s2B.滑塊在0.1～0.2s時間間隔隔內(nèi)沿斜斜面向下下運(yùn)動C.滑塊與斜斜面間的的動摩擦擦因數(shù)μ＝0.25D.在滑塊與與彈簧脫脫離之前前，滑塊塊一直在在做加速速運(yùn)動圖1審題突破破結(jié)合圖象象可知滑滑塊在斜斜面上分分別做什什么運(yùn)動動？bc段為直線線說明什什么？解析

在v－t圖象中，斜率代表加速度，0.15s末滑塊的加速度a＝

＝－8m/s2，故A正確；滑塊在0.1～0.2s時間間隔隔內(nèi)沿斜斜面向上上運(yùn)動，，故B錯誤；滑滑塊在0.1～0.2s內(nèi)，由牛牛頓第二二定律可可知，－－mgsin37°°－μmgcos37°°＝ma，可求得得μ＝0.25，故C正確；答案AC在0～0.1s過程中為為滑塊和和彈簧接接觸的過過程，由由圖象可可知，滑滑塊先做做加速運(yùn)運(yùn)動后做做減速運(yùn)運(yùn)動，故故D錯誤.解圖象類類問題的的關(guān)鍵在在于將圖圖象與物物理過程程對應(yīng)起起來，通通過圖象象的坐標(biāo)標(biāo)軸、關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)、、斜率、、面積等等信息，，對運(yùn)動動過程進(jìn)進(jìn)行分析析，從而而解決問問題.以題說法法針對訓(xùn)練練2(2014·福建·15)如圖2所示，滑滑塊以初初速度v0沿表面粗粗糙且足足夠長的固定定斜面，，從頂端端下滑，，直至速速度為零.對于該運(yùn)運(yùn)動過程程，若用用h、s、v、a分別表示示滑塊的的下降高高度、位位移、速速度和加加速度的的大小，，t表示時間，則則下列圖象最最能正確描述述這一運(yùn)動規(guī)規(guī)律的是()圖2(單選)答案B解析滑塊沿斜面向向下做勻減速速運(yùn)動，故滑滑塊下滑過程程中，速度隨隨時間均勻變變化，加速度度a不變，選項(xiàng)C、D錯誤.熱點(diǎn)考向例析析考向3應(yīng)用動力學(xué)方方法分析傳例3

如圖3所示，一水平傳送帶以4m/s的速度逆時針傳送，水平部分長L＝6m，其左端與一傾角為θ＝30°的光滑斜面平滑相連，斜面足夠長，一個可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊無初速度地放在傳送帶最右端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g＝10m/s2.求物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠(yuǎn)端所用的時間.圖3審題突破物塊在傳送帶帶上向左和向向右如何判斷斷做何運(yùn)動？？在斜面上向向上、向下運(yùn)運(yùn)動的時間是是否一樣？解析物塊與傳送帶間的摩擦力：f＝μmg＝ma1代入數(shù)據(jù)得a1＝2m/s2設(shè)當(dāng)物塊加速速到與傳送帶帶速度相同時時發(fā)生的位移移為s1，由v2＝2a1s1，解得得：s1＝4m＜6m則物塊加速到v的時間：物塊與與傳送送帶速速度相相同時時，它它們一一起運(yùn)運(yùn)動，，一起起運(yùn)動動的位位移為s2＝L－s1＝2m物塊從從放到到傳送送帶上上到第第一次次滑回回傳送送帶最最遠(yuǎn)端端所用用的時時間：：t總＝t1＋t2＋2t3＋t4＝6.1s.答案6.1s1.傳送帶帶問題題的實(shí)實(shí)質(zhì)是是相對對運(yùn)動動問題題，這這樣的的相對對運(yùn)動動將直直接影影響摩摩擦力力的方方向.因此，，搞清清楚物物體與與傳送送帶間間的相相對運(yùn)運(yùn)動方方向是是解決決該問問題的的關(guān)鍵鍵.2.傳送帶帶問題題還常常常涉涉及到到臨界界問題題，即即物體體與傳傳送帶帶速度度相同同，這這時會會出現(xiàn)現(xiàn)摩擦擦力改改變的的臨界界狀態(tài)態(tài)，具具體如如何改改變要要根據(jù)據(jù)具體體情況況判斷斷.以題說說法針對訓(xùn)訓(xùn)練3如圖4所示，，與水水平方方向成成37°°角的傳傳送帶帶以恒恒定速速度v＝2m/s順時針方方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，兩傳傳動輪輪間距距L＝5m.現(xiàn)將質(zhì)量量為1kg且可視視為質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的的物塊塊以v0＝4m/s的速度度沿傳傳送帶帶向上上的方方向自自底端端滑上上傳送送帶.物塊與與傳送送帶間間的動動摩擦擦因數(shù)數(shù)為μ＝0.5，取g＝10m/s2，已知知sin37°°＝0.6，cos37°°＝0.8，計(jì)算算時，，可認(rèn)認(rèn)為滑滑動摩摩擦力力近似似等于于最大大靜摩摩擦力力，求求物塊塊在傳傳送帶帶上上上升的的最大大高度度.圖4解析物塊剛滑滑上傳送送帶時，，物塊相相對傳送送帶向上上運(yùn)動，，受到摩摩擦力沿沿傳送帶帶向下，，將勻減減速上滑滑，直至至與傳送送帶速度度相同，，物塊向向上減速速時，由由牛頓第第二定律律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1則有：a1＝g(sinθ＋μcosθ)＝10×(0.6＋0.5×0.8)m/s2＝10m/s2物塊沿傳傳送帶向向上的位位移為：：由于最大靜摩摩擦力f＝μmgcosθ＜mgsinθ，物塊與傳送送帶速度相同同后，物塊受受到滑動摩擦擦力沿傳送帶帶向上，但合合力沿傳送帶帶向下，故繼繼續(xù)勻減速上上升，直至速速度為零.根據(jù)牛頓第二二定律可得：：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2得：a2＝g(sinθ－μcosθ)＝10×(0.6－0.5×0.8)m/s2＝2m/s2答案0.96m物塊沿傳送帶帶向上運(yùn)動的的位移為：則物塊沿傳送送帶上升的最最大高度為：：H＝(s1＋s2)sin37°＝(0.6＋1)×0.6m＝0.96m.例4(14分)如圖5所示，水平地地面上有一質(zhì)質(zhì)量為M的長木板，一一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長木板的的最右端.已知m與M之間的動摩擦擦因數(shù)為μ1，木板與地面面間的動摩擦擦因數(shù)為μ2.從某時刻起物物塊m以v1的水平初速度度向左運(yùn)動，，同時木板M在水平外力F作用下始終向向右以速度v2(v2>v1)勻速運(yùn)動，求求：審題破題真真題演演練2.應(yīng)用動力學(xué)方方法分析“滑塊—木板模型”問題圖5(1)在物塊m向左運(yùn)動過程程中外力F的大??；(2)木板至少多長長物塊不會從從木板上滑下下來？思維導(dǎo)圖答題模板解析(1)在物塊m向左運(yùn)動過程程中，木板受受力如圖所示，其中中f1、f2分別為物塊和和地面給木板板的摩擦力，由由題意可知f1＝μ1mg(1分)f2＝μ2(m＋M)g(2分)由平衡條件得得：F＝f1＋f2＝μ1mg＋μ2(m＋M)g(2分)(2)設(shè)物塊向左勻減速至速度為零的時間為t1，則t1＝

(1分)答題模板設(shè)物塊向左勻勻減速運(yùn)動的的位移為s1，則設(shè)物塊由速度為零向右勻加速至與木板同速(即停止相對滑動)的時間為t2，則t2＝

(1分)設(shè)物塊向右勻勻加速運(yùn)動的的位移為s2，則答題模板此過程中木板板向右勻速運(yùn)運(yùn)動的總位移移為s′，則s′＝v2(t1＋t2)(1分)則物塊不從從木板上滑滑下來的最最小長度：：L＝s′＋s1－s2(2分)答題模板點(diǎn)睛之筆平板車類問問題中，滑滑動摩擦力力的分析方方法與傳送送帶類似，，但這類問問題比傳送送帶類問題題更復(fù)雜，，因?yàn)槠桨灏遘囃苁艿侥Σ亮αΦ挠绊懸惨沧鰟蜃兯偎僦本€運(yùn)動動，處理此此類雙體勻勻變速運(yùn)動動問題要注注意從速度度、位移、、時間等角角度，尋找找它們之間間的聯(lián)系.要使滑塊不不從車的末末端掉下來來的臨界條條件是滑塊塊到達(dá)小車車末端時的的速度與小小車的速度度恰好相等等.高考現(xiàn)現(xiàn)場(限時：15分鐘，滿分分18分)如圖6所示，傾角角α＝30°的足夠長光光滑斜面固定在水水平面上，，斜面上放放一長L＝1.8m、質(zhì)量M＝3kg的薄木板，，木板的最最右端疊放一一質(zhì)量m＝1kg的小物塊，，物塊與木板間的的動摩擦因因數(shù)μ＝.對木板施加加沿斜面向向上的恒力力F，使木板沿沿斜面由靜靜止開始做做勻加速直直線運(yùn)動.設(shè)物塊與木木板間最大大靜摩擦力力等于滑動動摩擦力，，取重力加加速度g＝10m/s2.圖6(1)為使物塊