高考物理人教山東一輪復(fù)習(xí)匯總專題牛頓運動定律的綜合應(yīng)用講解省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

專題2牛頓運動定律綜合應(yīng)用第1頁知識梳理考點自診一、超重和失重1.實重和視重(1)實重物體實際所受重力,與物體運動狀態(tài)無關(guān)。(2)視重彈簧測力計(或臺秤)示數(shù)。當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時,物體對彈簧測力計拉力(或?qū)ε_秤壓力)將不再等于物體重力。第2頁2知識梳理考點自診2.超重、失重和完全失重比較

第3頁3知識梳理考點自診第4頁4知識梳理考點自診二、整體法和隔離法1.整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體加速度

相同時,能夠把系統(tǒng)內(nèi)全部物體看成一個整體

,分析其受力和運動情況,利用牛頓第二定律對整體

列方程求解方法。

2.隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用內(nèi)力

時,常把某個物體從系統(tǒng)中隔離

出來,分析其受力和運動情況,再用牛頓第二定律對隔離

出來物體列方程求解方法。

第5頁5知識梳理考點自診3.外力和內(nèi)力假如以物體系統(tǒng)為研究對象,受到系統(tǒng)之外物體作用力,這些力是該系統(tǒng)受到外力

,而系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用力為內(nèi)力

。應(yīng)用牛頓第二定律列方程時不考慮內(nèi)力

;假如把某物體隔離出來作為研究對象,則內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體外力

。

第6頁6知識梳理考點自診1.判斷以下說法正誤。(1)千克、秒、米、庫侖、安培均為國際單位制基本單位。(

)(2)超重就是物體重力變大現(xiàn)象,失重時物體重力小于mg。(

)(3)加速度大小等于g物體處于完全失重狀態(tài)。(

)(4)減速上升升降機內(nèi)物體,物體對地板壓力大于重力。(

)(5)物體處于超重或失重狀態(tài)時其重力并沒有發(fā)生改變。(

)(6)依據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài),能夠判斷物體運動速度方向。(

)(7)整體法和隔離法是指選取研究對象方法。(

)答案答案關(guān)閉(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×

(7)√第7頁7知識梳理考點自診2.以下哪一個運動情景中,物體將會處于一段連續(xù)完全失重狀態(tài)(

)A.高樓正常運行電梯中B.沿固定于地面光滑斜面滑行C.固定在桿端隨桿繞相對地面靜止圓心在豎直平面內(nèi)運動D.不計空氣阻力條件下豎直上拋答案解析解析關(guān)閉高樓正常運行電梯中,普通先加速后勻速,再減速,故不可能一直處于完全失重狀態(tài),選項A錯誤;沿固定于地面光滑斜面滑行時,加速度沿斜面向下,因為加速度小于g,故不是完全失重,選項B錯誤;固定在桿端隨桿繞相對地面靜止圓心在豎直平面內(nèi)運動物體,加速度不會總是向下g,故不是總完全失重,選項C錯誤;不計空氣阻力條件下豎直上拋,加速度總是向下g,總是處于完全失重狀態(tài),故選項D正確。答案解析關(guān)閉D第8頁8知識梳理考點自診3.(·四川射洪縣射洪中學(xué)開學(xué)考試)如圖甲、乙所示,兩車都在光滑水平面上,小車質(zhì)量都是M,人質(zhì)量都是m,甲圖人推車、乙圖人拉繩(繩與輪質(zhì)量和摩擦均不計)力都是F,圖中人和車相對靜止,對于甲、乙兩圖中車加速度大小說法正確是(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第9頁9知識梳理考點自診4.如圖所表示,木塊A、B靜止疊放在光滑水平面上,A質(zhì)量為m,B質(zhì)量為2m?，F(xiàn)施水平力F拉B(如圖甲),A、B剛好不發(fā)生相對滑動,一起沿水平面運動。若改用水平力F'拉A(如圖乙),使A、B也保持相對靜止,一起沿水平面運動,則F'不得超出(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第10頁10命題點一命題點二命題點三對超重、失重了解1.對超重、失重了解(1)不論超重、失重或完全失重,物體重力都不變,只是“視重”改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體向上運動還是向下運動,而在于物體加速度方向,只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會處于超重或失重狀態(tài)。(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時,重力只有使物體產(chǎn)生a=g加速度效果,不再有其它效果。第11頁11命題點一命題點二命題點三2.判斷超重和失重方法

第12頁12命題點一命題點二命題點三典例1(·河南周口中英文學(xué)校月考)如圖所表示,某同學(xué)站在體重計上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定站姿改變到穩(wěn)定蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定蹲姿改變到穩(wěn)定站姿稱為“起立”過程。她穩(wěn)定站立時,體重計示數(shù)為A0,關(guān)于試驗現(xiàn)象,以下說法正確是(

)A.“下蹲”過程,體重計示數(shù)一直小于A0B.“起立”過程,體重計示數(shù)一直大于A0C.“起立”過程,先出現(xiàn)失重現(xiàn)象后出現(xiàn)超重現(xiàn)象D.“起立”“下蹲”過程,都能出現(xiàn)體重計示數(shù)大于A0現(xiàn)象答案解析解析關(guān)閉下蹲過程中,人先向下做加速運動,后向下做減速運動,所以先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài);人從下蹲狀態(tài)站起來過程中,先向上做加速運動,后向上做減速運動,最終回到靜止?fàn)顟B(tài),人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),所以“起立”“下蹲”過程,都能出現(xiàn)體重計示數(shù)大于A0現(xiàn)象,故D正確,ABC錯誤。答案解析關(guān)閉D第13頁13命題點一命題點二命題點三思維點撥下蹲過程中,人先向下做加速運動,后向下做減速運動;人從下蹲狀態(tài)站起來過程中,先向上做加速運動,后向上做減速運動,最終處于靜止?fàn)顟B(tài),依據(jù)加速度方向,來判斷人處于超重還是失重狀態(tài)。本題考查學(xué)生是否對超重、失重有清楚物理觀念,能否將實際問題中現(xiàn)象進行合理抽象、簡化,利用牛頓第二定律處理實際問題。現(xiàn)有關(guān)鍵素養(yǎng)中對物理觀念認識和提升也有科學(xué)思維培養(yǎng)和提升。第14頁14命題點一命題點二命題點三即學(xué)即練1.(·安徽合肥中學(xué)暑期調(diào)研)質(zhì)量為60kg人,站在升降機內(nèi)臺秤上,測得體重為480N,則升降機運動應(yīng)是(

)A.勻速上升或勻速下降

B.加速上升C.減速上升

D.減速下降答案解析解析關(guān)閉因為臺秤測得壓力為480N,小于人重力,所以人處于失重狀態(tài),升降機做加速下降或者減速上升運動,故C正確。答案解析關(guān)閉C第15頁15命題點一命題點二命題點三2.(多項選擇)一人乘電梯上樓,在豎直上升過程中加速度a隨時間t改變圖線如圖所表示,以豎直向上為a正方向,則人對地板壓力(

)A.t=2s時最大

B.t=2s時最小C.t=8.5s時最大

D.t=8.5s時最小答案解析解析關(guān)閉人受重力mg和支持力FN作用,由牛頓第二定律得FN-mg=ma。由牛頓第三定律得人對地板壓力FN'=FN=mg+ma。當(dāng)t=2s時a有最大值,FN'最大;當(dāng)t=8.5s時,a有最小值,FN'最小,選項A、D正確。答案解析關(guān)閉AD第16頁16命題點一命題點二命題點三3.(多項選擇)(·河南周口中英文學(xué)校月考)如圖甲所表示,輕彈簧豎直固定在水平面上,一質(zhì)量為m=0.2kg小球,從彈簧上端某高度處自由下落,從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短過程中(彈簧一直在彈性程度內(nèi)),其速度v和彈簧壓縮量Δx之間函數(shù)圖象如圖乙所表示,其中A為曲線最高點,小球和彈簧接觸瞬間機械能損失不計,g取10m/s2,則以下說法正確是(

)A.小球剛接觸彈簧時速度最大B.當(dāng)Δx=0.3m時,小球處于超重狀態(tài)C.該彈簧勁度系數(shù)為20.0N/mD.從接觸彈簧到壓縮至最短過程中,小球加速度先減小后增大答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第17頁17命題點一命題點二命題點三連接體問題整體法和隔離法選取標準1.整體法選取標準:若連接體內(nèi)各物體含有相同加速度,且不需要求物體之間作用力時,能夠把它們看成一個整體,分析整體受到合外力,應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其它未知量)。2.隔離法選取標準:若連接體內(nèi)各物體加速度不相同,或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間作用力時,就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。3.整體法、隔離法交替利用:若連接體內(nèi)各物體含有相同加速度,且要求物體之間作用力時,能夠先用整體法求出加速度,然后再用隔離法選取適當(dāng)研究對象,應(yīng)用牛頓第二定律求作用力,即“先整體求加速度,后隔離求內(nèi)力”。第18頁18命題點一命題點二命題點三典例2(多項選擇)(·全國卷Ⅱ,20)在一東西向水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤連接好車廂。當(dāng)機車在東邊拉著這列車廂以大小為a加速度向東行駛時,連接某兩相鄰車廂掛鉤P和Q間拉力大小為F;當(dāng)機車在西邊拉著車廂以大小為a加速度向西行駛時,P和Q間拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂節(jié)數(shù)可能為(

)A.8 B.10 C.15 D.18答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第19頁19命題點一命題點二命題點三思維點撥依據(jù)隔離方法,從P、Q處將車廂分成東西兩部分,對兩部分分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程,兩部分加速度相等,結(jié)合車廂取值即可求解。本題考查學(xué)生對連接體問題處理方法——整體法、隔離法應(yīng)用,合理選擇研究對象,利用牛頓第二定律處理實際問題,是對關(guān)鍵素養(yǎng)中科學(xué)思維培養(yǎng)和提升。第20頁20命題點一命題點二命題點三即學(xué)即練4.(多項選擇)(·寧夏青銅峽高級中學(xué)月考)物體B放在物體A上,C放在水平地面上,A、C之間接觸面光滑(如圖),當(dāng)A、B以相同初速度沿斜面C向上做勻減速運動時,C保持靜止,則(

)A.A受到B摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之間摩擦力為零D.水平地面對C摩擦力水平向左答案解析解析關(guān)閉先對A、B整體受力分析,依據(jù)牛頓第二定律,有(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a(θ為斜面傾角),解得a=gsinθ;再隔離出物體B,依據(jù)牛頓第二定律,有m2gsinθ-f=ma;聯(lián)立兩式可解得:f=0,故A對B摩擦力為零,故C正確;AB錯誤;AB整體向上做勻減速運動,加速度沿斜面向下,水平方向有向左加速度,即合外力有水平向左分力,即斜面C受到地面向左靜摩擦力,故D正確,故選CD。答案解析關(guān)閉CD第21頁21命題點一命題點二命題點三5.(多項選擇)(·遼寧沈陽東北育才學(xué)校一模)如圖所表示,放在水平面上物體A和B,質(zhì)量分別為M和m,而且M>m,物體A與水平面之間動摩擦因數(shù)為μ,物體B與水平面之間光滑無摩擦。當(dāng)水平外力大小為F,作用在物體A上時,物體A、B間作用力大小為F1;當(dāng)方向相反另外一水平外力作用在物體B上時,物體A、B間作用力大小為F2。已知兩種情況下兩物體都做加速度大小相同勻加速直線運動。則(

)A.第二次水平外力大小也為FB.F1+F2=FC.F1<F2D.F1>F2答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第22頁22命題點一命題點二命題點三6.(多項選擇)如圖所表示,A物體質(zhì)量為確定值m0,B物體質(zhì)量m能夠是任意值,忽略阻力以及其它部分質(zhì)量,則以下說法正確是(

)A.不論B物體質(zhì)量為多少,天花板受到拉力總是等于A、B兩物體總重力B.B物體質(zhì)量大于m0時,天花板受到拉力小于A、B兩物體總重力C.當(dāng)B物體質(zhì)量大于m0時,A物體處于失重狀態(tài)D.天花板受到最大拉力不會超出4m0g答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第23頁23命題點一命題點二命題點三動力學(xué)中臨界極值問題1.臨界值或極值條件標志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“恰好”等字眼,顯著表明題述過程存在著臨界點;(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語,表明題述過程存在著“起止點”,而這些起止點往往就對應(yīng)臨界狀態(tài);(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“最少”等字眼,表明題述過程存在著極值,這個極值點往往是臨界點;(4)若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定加速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度。第24頁24命題點一命題點二命題點三2.處理臨界問題三種方法

第25頁25命題點一命題點二命題點三3.動力學(xué)中極值問題臨界條件和處理方法(1)“四種”經(jīng)典臨界條件①接觸與脫離臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是彈力FN=0。②相對滑動臨界條件: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)生相對滑動臨界條件是靜摩擦力到達最大值。③繩子斷裂與松弛臨界條件:繩子所能承受張力是有程度,繩子斷與不停臨界條件是繩中張力等于它所能承受最大張力,繩子松弛臨界條件是FT=0。④加速度改變時,速度到達最值臨界條件:加速度變?yōu)?時。第26頁26命題點一命題點二命題點三(2)“四種”經(jīng)典數(shù)學(xué)方法①三角函數(shù)法;②依據(jù)臨界條件列不等式法;③利用二次函數(shù)判別式法;④極限法。第27頁27命題點一命題點二命題點三典例3(·河北衡水中學(xué)二調(diào))如圖所表示,在光滑水平面上有一輛小車A,其質(zhì)量為mA=2.0kg,小車上放一個物體其質(zhì)量為mB=1.0kg。如圖甲所表示,給B一個水平推力F,當(dāng)F增大到稍大于3.0N時,A、B開始相對滑動。假如撤去F,對A施加一水平推力F',如圖乙所表示。要使A、B不相對滑動,則F'最大值Fmax為(

)A.2.0N

B.3.0N

C.6.0N

D.9.0N答案解析解析關(guān)閉依據(jù)題圖甲所表示,設(shè)A、B間靜摩擦力到達最大值Ffmax時,系統(tǒng)加速度為a。依據(jù)牛頓第二定律,對A、B整體有F=(mA+mB)a,對A有Ffmax=mAa,代入數(shù)據(jù)解得Ffmax=2.0N。依據(jù)題圖乙所表示情況,設(shè)A、B剛開始滑動時系統(tǒng)加速度為a',依據(jù)牛頓第二定律得:以B為研究對象有Ffmax=mBa'以A、B整體為研究對象,有Fmax=(mA+mB)a'代入數(shù)據(jù)解得Fmax=6.0N。故C正確。答案解析關(guān)閉C第28頁28命題點一命題點二命題點三思維點撥在圖甲中,對整體分析,求出整體加速度,隔離對A分析,依據(jù)牛頓第二定律求出A、B間最大靜摩擦力。在圖乙中,隔離對B分析,求出最大加速度,再對整體分析,依據(jù)牛頓第二定律求出F'最大值Fmax。第29頁29命題點一命題點二命題點三典例4(多項選擇)(·山東日照一模)一輕彈簧一端固定在傾角為θ固定光滑斜面底部,另一端和質(zhì)量為2m小物塊A相連,質(zhì)量為m小物塊B緊靠A靜止在斜面上,如圖所表示,此時彈簧壓縮量為x0。從t=0時開始,對B施加沿斜面向上外力,使B一直做加速度為a勻加速直線運動。經(jīng)過一段時間后,物塊A、B分離。彈簧形變一直在彈性程度內(nèi),重力加速度大小為g。若θ、m、x0、a均已知,則以下說法正確是(

)A.依據(jù)已知條件,可求出從開始到物塊A、B分離所用時間B.依據(jù)已知條件,可求出物塊A、B分離時速度大小C.物塊A、B分離時,彈簧彈力恰好為零D.物塊A、B分離后,物塊A開始減速答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第30頁30命題點一命題點二命題點三思維點撥A、B分離瞬間A、B有共同加速度和速度,且此時A、B之間相互作用力為零。把握分力時特點,結(jié)合勻加速直線運動位移特點和初始狀態(tài)受力特點即可求解本題。以上兩題考查學(xué)生對臨界極值問題分析,結(jié)合本題要深入強化臨界狀態(tài)尋找和臨界條件確實立,以及牛頓第二定律在實際問題中應(yīng)用,是對關(guān)鍵素養(yǎng)中科學(xué)思維培養(yǎng)和提升。第31頁31命題點一命題點二命題點三即學(xué)即練7.(多項選擇)(·陜西城固一中月考)如圖所表示,質(zhì)量分別為mA和mB兩個物體A、B在水平拉力F作用下,沿光滑水平面一起向右運動,已知mA>mB,光滑動滑輪及細繩質(zhì)量不計,物體A、B間動摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,則以下說法正確是(

)A.A對B摩擦力向左B.A受到拉力比B受到拉力大C.F足夠小時,A、B之間可能沒有摩擦力答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第32頁32命題點一命題點二命題點三8.(·寧夏青銅峽高級中學(xué)月考)如圖所表示,質(zhì)量均為m完全相同物塊A、B用輕彈簧相連,置于帶有擋板C固定斜面上。斜面傾角為θ,彈簧勁度系數(shù)為k。初始時彈簧處于原長,A恰好靜止?，F(xiàn)用一沿斜面向上力拉A,直到B剛要離開擋板C,則此過程中物塊A位移為(彈簧一直處于彈性程度內(nèi))(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第33頁33命題點一命題點二命題點三9.如圖所表示,將質(zhì)量為10kg小球用輕繩掛在傾角α=45°光滑斜面上,以下情況中斜面向右加速運動,小球相對斜面靜止,問:(g取10m/s2)(1)當(dāng)加速度a=m/s2時,繩對小球拉力多大?(2)當(dāng)繩對小球拉力FT=200N時,它們加速度多大?第34頁34命題點一命題點二命題點三解析:設(shè)小球所受斜面支持力恰好為零時小球臨界加速度為a0,此時小球受力如圖。依據(jù)牛頓第二定律得:mgcot

45°=ma,解得a=gcot

45°=g=10

m/s2第35頁35命題點一命題點二命題點三(2)當(dāng)FT=200

N>100N時,小球?qū)w離斜面,此時小球受兩個力作用,繩與水平方向夾角為θ。則小球只受重力和繩拉力,兩力協(xié)力在水平方向,依據(jù)牛頓第二定律有:豎直方向有:FTsin

θ=mg水平方向有:FTcos

θ=ma聯(lián)立計算得出:a=10

m/s2第36頁36命題點一命題點二命題點三10.如圖所表示,質(zhì)量為mA=0.4kg物體A與質(zhì)量為mB=2kg物體B疊放在傾角為30°斜面上,物體B在平行于斜面向上拉力F作用下運動,已知A、B總保持相對靜止,若A、B間動摩擦因數(shù)為,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(g取10m/s2)。(1)若整個裝置沿斜面向上做勻速運動,則A、B間摩擦力大小為多少?拉力F大小為多少?(2)若整個裝置沿斜面向上做勻加速運動,且A、B恰好沒有相對滑動,則此時A、B間摩擦力大小為多少?拉力F大小為多少?第37頁37命題點一命題點二命題點三答案:(1)2N

21N

(2)2.4N

23.4N解析:(1)A受重力、支持力和靜摩擦力處于平衡狀態(tài),依據(jù)共點力平衡得:FfA=mAgsin

30°=2

N;對A、B整體分析,依據(jù)共點力平衡,有:F=(mA+mB)gsin

30°+μ2(mA+mB)gcos

30°=21

N。(2)若整個裝置沿斜面向上做勻加速運動,且A、B恰好沒有相對滑動,則此時A、B間摩擦力等于滑動摩擦力,依據(jù)摩擦力計算公式可得:FfA'=μ1mAgcos

30°,解得FfA'=2.4

N;此時A加速度為a,依據(jù)牛頓第二定律可得:μ1mAgcos

30°-mAgsin

30°=mAa,解得:a=1

m/s2;A、B整體加速度大小為a=1

m/s2,設(shè)此時拉力為F1,整體依據(jù)牛頓第二定律可得:F1-(mA+mB)gsin

30°-μ2(mA+mB)gcos

30°=(mA+mB)a,解得:F1=23.4

N。第38頁38傳送帶模型傳送帶模型作為力學(xué)基本模型是一個高頻考查模型。主要考查對牛頓第二定律、勻變速直線運動位移與速度關(guān)系等考點了解。第39頁39一、模型建構(gòu)1.水平傳送帶(1)模型情景第40頁40(2)水平傳送帶問題分析求解關(guān)鍵在于對物體所受摩擦力進行正確分析判斷。判斷摩擦力時要注意比較物體運動速度與傳送帶速度,也就是分析物體在運動位移x(對地)過程中速度是否和傳送帶速度相等。物體速度與傳送帶速度相等時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變時刻。第41頁412.傾斜傳送帶模型(1)模型情景第42頁42第43頁43(2)傾斜傳送帶問題分析求解關(guān)鍵在于認真分析物體與傳送帶相對運動情況,從而確定其是否受到滑動摩擦力作用。假如受到滑動摩擦力作用應(yīng)深入確定其大小和方向,然后依據(jù)物體受力情況確定物體運動情況。當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時,物體所受摩擦力有可能發(fā)生突變。第44頁44二、傳送帶問題解題思緒

第45頁45典例1(多項選擇)如圖甲所表示水平傳送帶AB逆時針勻速轉(zhuǎn)動,一物塊沿曲面從一定高度處由靜止開始下滑,以某一初速度從傳送帶左端滑上,在傳送帶上由速度傳感器統(tǒng)計下物塊速度隨時間改變關(guān)系如圖乙所表示(圖中取向左為正方向,以物塊剛滑上傳送帶時為計時起點)。第46頁46已知傳送帶速度保持不變,重力加速度g取10m/s2。關(guān)于物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ及物塊在傳送帶上運動第一次回到傳送帶左端時間t,以下計算結(jié)果正確是

(

)A.μ=0.4 B.μ=0.2C.t=4.5s

D.t=3s答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第47頁47思維點撥(1)物塊剛滑上傳送帶速率和傳送帶速率分別是多少?(2)物塊在傳送帶上所受摩擦力方向怎樣?物塊怎樣運動?

提醒

(1)由v-t圖象可知,物塊剛滑上傳送帶速率為4

m/s,傳送帶速率為2

m/s。(2)物塊在傳送帶上所受摩擦力方向一直向左,先做勻減速運動,直到速度減為零,然后反向加速運動,最終做勻速運動。第48頁48典例2(多項選擇)(·安徽合肥中學(xué)暑期調(diào)研)如圖所表示,足夠長傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端以初速度v,且v>v0沿斜面向下釋放質(zhì)量為m小木塊,小木塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ>tan

θ,則圖中能反應(yīng)小木塊運動加速度、速度隨時間改變圖象可能是(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第49頁49即學(xué)即練1.(多項選擇)如圖所表示,水平傳送帶A、B兩端相距x=3.5m,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.1,物體滑上傳送帶A端瞬時速度vA=4m/s,抵達B端瞬時速度設(shè)為vB。以下說法正確是(

)A.若傳送帶不動,vB=3m/sB.若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,vB一定等于3m/sC.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB一定大于3m/sD.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB有可能等于3m/s答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第50頁502.(多項選擇)(·安徽滁州高三聯(lián)合質(zhì)檢)如圖所表示,傾角為37°足夠長傳送帶以恒定速度運行,將一質(zhì)量m=1kg小物體以某一初速度放在傳送帶,物體相對地面速度大小隨時間改變關(guān)系如圖所表示,取沿傳送帶向上為正方向,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則以下說法正確是(

)第51頁51A.傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,速度大小為4m/sB.物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)為0.75C.0~8s內(nèi)物體位移大小為14mD.0~8s內(nèi)物體與傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生熱量為126J答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第52頁523.如圖所表示,三角形傳送帶以1m/s速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動,兩邊傳送帶長都是2m,且與水平方向夾角均為37°?，F(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為0.5,以下說法正確是(

)A.物塊A先抵達傳送帶底端B.物塊A、B受到摩擦力分別沿斜面向下和向上C.物塊A、B運動加速度大小相同D.物塊A、B在傳送帶上劃痕長度相同答案解析解析關(guān)閉A、B都以1m/s初速度沿傳送帶下滑,mgsin37°>μmgcos37°,故傳送帶對兩物體滑動摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,故兩物體沿斜面向下加速度大小相同,滑到底端時位移大小相同,故時間相同,故A、B錯誤;依據(jù)牛頓第二定律可知mgsinθ-μmgcosθ=ma,產(chǎn)生加速度大小都為a=gsinθ-μgcosθ,故C正確;劃痕長度由相對位移決定,A物體與傳送帶運動方向相同,劃痕長度較小,故D錯誤。答案解析關(guān)閉C第53頁534.(·河北邯鄲永年二中月考)如圖所表示,為傳送帶傳輸裝置示意圖一部分,傳送帶與水平地面傾角θ=37°,A、B兩端相距L=5.0m,質(zhì)量為M=10kg物體以v0=6.0m/s速度沿AB方向從A端滑上傳送帶,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)處處相同,均為0.5。傳送帶順時針運轉(zhuǎn)速度v=4.0m/s。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物體從A點抵達B點所需時間。(2)若傳送帶順時針運動速度能夠調(diào)整,物體從A點抵達B點最短時間是多少?第54頁54答案:(1)2.2s

(2)1s解析:(1)設(shè)物體速度大于傳送帶速度時加速度大小為a1,由牛頓第二定律得Mgsin

θ+μMgcos

θ=Ma1,①聯(lián)立得①②③④⑤式可得t=t1+t2=2.2

s。第55頁55(2)若傳送帶速度較大,物體沿AB上滑時所受摩擦力一直沿傳送帶向上,則所用時間最短,此種情況加速度一直為a2,L=v0t'-a2t'2,t'=1

s(t'=5

s舍去)。第56頁56板塊疊加模型一、模型建構(gòu)滑塊—木板模型作為力學(xué)基本模型經(jīng)常出現(xiàn),這類問題通常是一個小滑塊在木板上運動,小滑塊與長木板是靠一對滑動摩擦力或靜摩擦力聯(lián)絡(luò)在一起,是一個高頻考查模型。該模型包括摩擦力分析、相對運動、摩擦生熱、屢次相互作用,屬于多物體、多過程問題,知識綜合性較強,對能力要求較高,高考中往往以壓軸題形式出現(xiàn)。第57頁571.模型特點:滑塊(視為質(zhì)點)置于木板上,滑塊和木板均相對地面運動,且滑塊和木板在摩擦力相互作用下發(fā)生相對滑動。2.位移關(guān)系:滑塊由木板一端運動到另一端過程中,滑塊和木板同向運動時,位移之差Δx=x1-x2=L(板長);滑塊和木板反向運動時,位移之和Δx=x2+x1=L。第58頁58二、“板塊”疊加模型問題分析方法

第59頁59答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第60頁60思維點撥本題要處理兩個問題:一是A、B相對地面靜止時滿足條件,二是A、B保持相對靜止時滿足條件,結(jié)合兩個條件進行求解。第61頁61典例2(·全國卷Ⅰ,25)一長木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁距離為4.5m,如圖(a)所表示。t=0時刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運動,直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運動過程中小物塊一直未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊v-t圖線如圖(b)所表示。木板質(zhì)量是小物塊質(zhì)量15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:第62頁62(1)木板與地面間動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間動摩擦因數(shù)μ2;(2)木板最小長度;(3)木板右端離墻壁最終距離。第63頁63答案:(1)0.1

0.4

(2)6.0m

(3)6.5m解析:(1)要求向右為正方向。木板與墻壁相碰前,小物塊和木板一起向右做勻變速運動,設(shè)加速度為a1,小物塊和木板質(zhì)量分別為m和M。由牛頓第二定律有-μ1(m+M)g=(m+M)a1①由題圖可知,木板與墻壁碰前瞬間速度v1=4

m/s,由運動學(xué)公式得v1=v0+a1t1②式中,t1=1

s,s0=4.5

m是木板碰前位移,v0是小物塊和木板開始運動時速度。第64頁64聯(lián)立①②③式和題給條件得μ1=0.1④在木板與墻壁碰撞后,木板以-v1初速度向左做勻變速運動,小物塊以v1初速度向右做勻變速運動。設(shè)小物塊加速度為a2,由牛頓第二定律有-μ2mg=ma2⑤由圖可得式中,t2=2

s,v2=0,聯(lián)立⑤⑥式和題給條件得μ2=0.4⑦第65頁65(2)設(shè)碰撞后木板加速度為a3,經(jīng)過時間Δt,木板和小物塊剛好含有共同速度v3。由牛頓第二定律及運動學(xué)公式得μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3⑧v3=-v1+a3Δt第66頁66(3)在小物塊和木板含有共同速度后,二者向左做勻變速運動直至停頓,設(shè)加速度為a4,此過程中小物塊和木板運動位移為s3。由牛頓第二定律及運動學(xué)公式得第67頁67思維點撥發(fā)生相對運動物體之間要注意物理過程分析,利用牛頓第二定律求出加速度,找出位移之間關(guān)系,將受力和運動相結(jié)合進行分析。第68頁68即學(xué)即練1.(多項選擇)(·重慶第一中學(xué)月考)如圖,水平面上有一個足夠長木板A,上面疊放著物塊B。已知A、B質(zhì)量均為m,A與地面間動摩擦因數(shù)μ1=0.2,A與B間動摩擦因數(shù)μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2,若給A板一個水平向右初速度,在以后運動過程中,A、B加速度大小可能為(

)A.aA=5m/s2,aB=1m/s2

B.aA=2m/s2,aB=2m/s2C.aA=3m/s2,aB=1m/s2

D.aA=1m/s2,aB=1m/s2答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉第69頁692.(·江蘇蘇州一模)如圖甲所表示,足夠長木板B靜置于光