專題二動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用

專題二動(dòng)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(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的處理思路2.解決動(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)問題，比如剎車問題、豎直上拋運(yùn)動(dòng).勻減速熱點(diǎn)考向例析考向1運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)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(shí)，安全距離為120m.設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)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(shí)間內(nèi)汽車做什么運(yùn)動(dòng)？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(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)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(shí)，汽車與地面間的動(dòng)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(dòng)學(xué)的基本規(guī)律和推論(即五個(gè)關(guān)系式).對于勻減速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)過程，能找出空間和時(shí)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(dòng)，達(dá)到速度v后改為勻速直線運(yùn)動(dòng).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(dòng)，達(dá)到同一速度v后也改為勻速直線運(yùn)動(dòng).要使甲、乙兩輛汽車都勻速行駛時(shí)彼此間隔的間距為s.則甲、乙兩輛汽車依次啟動(dòng)的時(shí)間間隔為多少？(不計(jì)汽車的大小)解析設(shè)當(dāng)甲經(jīng)過一段時(shí)間t1勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到速度v，位移為x1，對甲，有：v＝a1t1

①v2＝2a1s1

②設(shè)乙出發(fā)后，經(jīng)過一段時(shí)間t2勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到速度v，位移為s2，對乙，有：v＝ɑ2t2

③v2＝2ɑ2s2 ④設(shè)甲勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，乙也開始勻速運(yùn)動(dòng)，甲、乙依次啟動(dòng)的時(shí)間間隔為Δt，由題意知：Δt＝t1＋t－t2 ⑤s＝s1＋vt－s2 ⑥答案

熱點(diǎn)考向例析考向2挖掘圖象信息解決動(dòng)力學(xué)問題例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(shí)解除鎖定，計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度時(shí)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末滑塊的加速度為－8m/s2B.滑塊在0.1～0.2s時(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)C.滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25D.在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運(yùn)動(dòng)

圖1審題突破結(jié)合圖象可知滑塊在斜面上分別做什么運(yùn)動(dòng)？bc段為直線說明什么？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(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；滑塊在0.1～0.2s內(nèi)，由牛頓第二定律可知，－mgsin37°－μmgcos37°＝ma，可求得μ＝0.25，故C正確；答案AC在0～0.畝1蘭s過程女中為悠滑塊旁和彈樹簧接騾觸的寺過程陣，由荷圖象收可知刺，滑曲塊先煤做加薄速運(yùn)越動(dòng)后仗做減違速運(yùn)陰動(dòng)，您故D錯(cuò)誤.解圖霜象類艷問題寺的關(guān)籍鍵在獄于將朵圖象茅與物塘理過淋程對把應(yīng)起紀(jì)來，笨通過痕圖象崇的坐做標(biāo)軸股、關(guān)卻鍵點(diǎn)重、斜耐率、罰面積益等信跌息，瘋對運(yùn)拍動(dòng)過吹程進(jìn)訊行分小析，群從而綱解決販問題.以題讓說法針對情訓(xùn)練2(2壞01斜4·福建·1學(xué)5)如圖2所示群，滑濾塊以這初速跳度v0沿表堵面粗剛糙且放足夠長的朽固定項(xiàng)斜面襯，從酬頂端飾下滑哭，直汽至速烈度為零.對于勻該運(yùn)腔動(dòng)過廉程，榴若用h、s、v、a分別碎表示屯滑塊慨的下辛降高叔度、劣位移程、速刃度和熊加速額度的溪大小崖，t表示可時(shí)間逃，則啞下列委圖象段最能腹正確業(yè)描述監(jiān)這一沉運(yùn)動(dòng)侄規(guī)律散的是()圖2(單選)答案B解析滑塊襲沿斜蹤蝶面向擦下做蛇勻減蜘速運(yùn)部動(dòng)，剖故滑棗塊下顆滑過崖程中猶，速患度隨納時(shí)間濫均勻株變化餃，加思速度a不變煌，選安項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.熱點(diǎn)莖考向鑰例析考向3應(yīng)用糟動(dòng)力享學(xué)方候法分焦析傳顫送帶瓦問題例3

如圖3所示，一水平傳送帶以4m/s的速度逆時(shí)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(gè)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(dòng)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(shí)間.圖3審題譽(yù)突破物塊劉在傳醉送帶替上向?qū)ψ蠛婉{向右鏈如何中判斷貌做何轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)駛？在牌斜面絹上向壘上、壁向下習(xí)運(yùn)動(dòng)目的時(shí)階間是絨否一號樣？解析物塊與傳送帶間的摩擦力：f＝μmg＝ma1代入初數(shù)據(jù)籌得a1＝2狹m/岸s2設(shè)當(dāng)填物塊嘆加速睬到與吼傳送倒帶速山度相謝同時(shí)灑發(fā)生桶的位節(jié)移為s1，由v2＝2a1s1，解您得：s1＝4橋m＜6弓m則物塊加速到v的時(shí)間：物塊燒與傳軍送帶添速度沉相同憂時(shí)，羊它們欄一起關(guān)運(yùn)動(dòng)你，一朽起運(yùn)忍動(dòng)的枝位移為s2＝L－s1＝2例m物塊葉從放倡到傳儀送帶葉上到鄰第一你次滑貫回傳鎮(zhèn)送帶悼最遠(yuǎn)明端所觀用的鞠時(shí)間詢：t總＝t1＋t2＋2t3＋t4＝6.友1堵s.答案6.汗1貿(mào)s1.傳送盼帶問販題的燙實(shí)質(zhì)田是相六對運(yùn)逢動(dòng)問批題，的這樣摩的相太對運(yùn)替動(dòng)將絲式直接茅影響舟摩擦偉力的獸方向.因此侵，搞雄清楚別物體鉆與傳奇送帶合間的茅相對紫運(yùn)動(dòng)猾方向勻是解狐決該傻問題腎的關(guān)溫鍵.2.傳送辟帶問祥題還豪常常歲涉及姓到臨絲式界問蚊題，害即物遵體與近傳送謀帶速哲度相貼同，淋這時(shí)叛會出繼現(xiàn)摩貫擦力貢改變德的臨戰(zhàn)界狀不態(tài)，襲具體棕如何戴改變貫要根國據(jù)具番體情壇況判制斷.以題鎖說法針對旗訓(xùn)練3如圖4所示澡，與姐水平兵方向葉成37永°角的護(hù)傳送瞧帶以泥恒定梨速度v＝2滑m/s順時(shí)針亮方向魄轉(zhuǎn)動(dòng)霜，兩桌傳動(dòng)弄輪間忘距L＝5姜m.現(xiàn)將質(zhì)碧量為1吼kg且可網(wǎng)視為孤質(zhì)點(diǎn)六的物疊塊以v0＝4利m/s的速冒度沿紹傳送騾帶向豎上的恢方向濟(jì)自底知端滑的上傳憑送帶.物塊擁與傳懷送帶盈間的拾動(dòng)摩曾擦因府?dāng)?shù)為μ＝0.番5，取g＝10紛m潮/s2，已燥知si排n阿37耽°＝0.戰(zhàn)6，co界s眾37解°＝0.光8，計(jì)才算時(shí)員，可級認(rèn)為晚滑動(dòng)?jì)D摩擦姜力近寬似等呢于最榨大靜舅摩擦紀(jì)力，踐求物哀塊在盲傳送勤帶上鑼上升忘的最復(fù)大高繪度.圖4解析物塊筋剛滑扒上傳詢送帶逗時(shí)，鉛物塊壓相對厲傳送斬帶向益上運(yùn)拆動(dòng)，販?zhǔn)艿竭x摩擦將力沿鹿傳送利帶向暫下，購將勻賄減速島上滑戒，直擇至與算傳送睡帶速辮度相勾同，驗(yàn)物塊怕向上堂減速束時(shí)，命由牛役頓第皇二定難律得mgsi息nθ＋μm艦gco治sθ＝ma1則有橡：a1＝g(s始inθ＋μco輸sθ)＝10×(0嚼.6＋0.驢5×0.粱8)悄m/s2＝10肌m塔/s2物塊闊沿傳它送帶慣向上戲的位糕移為斷：由于飲最大廣靜摩溝擦力f＝μm庫gco凈sθ＜mgsi罩nθ，物算塊與脹傳送拾帶速物度相跌同后拳，物奪塊受暖到滑周動(dòng)摩勺擦力團(tuán)沿傳儲送帶贊向上揭，但怒合力都沿傳集送帶真向下蒸，故挽繼續(xù)沉勻減嶺速上泄升，名直至緣瑞速度母為零.根據(jù)鳳牛頓艦第二舌定律拋可得封：mgsi車nθ－μm塊gco屢sθ＝ma2得：a2＝g(s辛inθ－μco參sθ)＝10×(0甜.6－0.懷5×0.師8)歉m/s2＝2申m/s2答案0.謀96邁m物塊竟沿傳醋送帶災(zāi)向上窮運(yùn)動(dòng)舌的位沸移為多：則物床塊沿喂傳送槐帶上軌升的張最大近高度刺為：H＝(s1＋s2)s想in悄3膀7°＝(0慘.6＋1)×0.欺6睜m＝0.廉96娛m叉.例4(1謝4分)如圖5所示嗓，水革平地?cái)∶嫔铣杏幸圾澷|(zhì)量鄙為M的長禾木板所，一辮個(gè)質(zhì)固量為m的物徹塊(可視摸為質(zhì)滅點(diǎn))放在弓長木捐板的咱最右券端.已知m與M之間冊的動(dòng)變摩擦彩因數(shù)爹為μ1，木字板與蔽地面告間的鴨動(dòng)摩辣擦因役數(shù)為μ2.從某糠時(shí)刻捆起物津塊m以v1的水憤平初甲速度未向左伴運(yùn)動(dòng)雅，同晝時(shí)木燭板M在水皇平外韻力F作用獨(dú)下始猛終向嬌右以潔速度v2(v2>v1)勻速歪運(yùn)動(dòng)幫，求引：審題賢破題室真題塵演練2.應(yīng)用速動(dòng)力嶼學(xué)方互法分予析“滑塊—木板掩模型”問題圖5(1泉)在物爐塊m向左號運(yùn)動(dòng)籌過程化中外嘴力F的大叔??；(2善)木板咸至少鴨多長抗物塊執(zhí)不會梢從木萄板上指滑下爛來？思維導(dǎo)圖答題翠模板解析(1疲)在物四塊m向左壩運(yùn)動(dòng)手過程圣中，孕木板較受力尊如圖所研示，濟(jì)其中f1、f2分別寇為物侵塊和烈地面瘋給木滴板的摩征擦力嗽，由橫題意盜可知f1＝μ1mg(1分)f2＝μ2(m＋M)g(2分)由平志衡條株件得砍：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(shí)間為t1，則t1＝

(1分)答題心模板設(shè)物議塊向找左勻寇減速粒運(yùn)動(dòng)聯(lián)的位曾移為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(dòng))的時(shí)間為t2，則t2＝

(1分)設(shè)物塔塊向斗右勻蕩加速格運(yùn)動(dòng)維的位泥移為s2，則答題爽模板此過失程中保木板脊向右老勻速者運(yùn)動(dòng)活的總域位移圣為s′，則s′＝v2(t1＋t2)繩(1分)則物悼塊不站從木擔(dān)板上減滑下承來的番最小匙長度足：L＝s′＋s1－s2(2分)答題抄模板點(diǎn)睛之筆平板銀車類飲問題窩中，累滑動(dòng)過摩擦蝴力的工分析繩方法衛(wèi)與傳繞送帶揉類似勿，但班這類中問題晴比傳炮送帶慕類問熊題更段復(fù)雜患，因女為平師板車屋往往仆受到闊摩擦喚力的嬸影響市也做誕勻變測速直極線運(yùn)慨動(dòng)，吳處理帶此類渠雙體姻勻變梁速運(yùn)刻動(dòng)問拘題要受注意芽從速揭度、渠位移勁、時(shí)命間等類角度賄，尋忌找它汪們之短間的情聯(lián)系.要使尖滑塊挽不從煉車的蓋末端叨掉下康來的襲臨界樹條件款是滑炭塊到奇達(dá)小幼車末潑端時(shí)渣的速嚼度與臘小車鼻的速價(jià)度恰街好相奪等.高投考僚現(xiàn)鞭場(限時(shí)損：15分鐘豬，滿震分18分)如圖6所示汁，傾紗角α＝30涉°的足壺夠長認(rèn)光滑賢斜面固服定在膏水平揮面上僻，斜鉗面上誘放一雪長L＝1.痕8令m、質(zhì)已量M＝3談kg的薄皇木板既，木壺板的話最右端南疊放尖一質(zhì)鏈量m＝1淹kg的小葵物塊哭，物穿塊與木道板間疼的動(dòng)斜摩擦蝦因數(shù)μ＝.對木漂板施設(shè)加沿匪斜面國向上豬的恒濟(jì)力F，使寺木板得