習(xí)題課三　動(dòng)力學(xué)中的三類常見題型

習(xí)題課三動(dòng)力學(xué)中的三類常見題型核心素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)科學(xué)思維(1)學(xué)會(huì)處理動(dòng)力學(xué)中的圖像問題。(2)學(xué)會(huì)處理動(dòng)力學(xué)中的臨界問題。(3)學(xué)會(huì)處理動(dòng)力學(xué)中的連接體問題。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任體會(huì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。綜合提能(一)動(dòng)力學(xué)中的圖像問題[融通知能]1．常涉及的圖像：v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、a-F圖像等。2．兩種情況(1)已知物體的運(yùn)動(dòng)圖像或受力圖像，分析有關(guān)受力或運(yùn)動(dòng)問題。(2)已知物體的受力或運(yùn)動(dòng)情況，判斷選擇有關(guān)運(yùn)動(dòng)圖像或受力圖像的問題。3．解決這類問題的基本步驟(1)看清坐標(biāo)軸所表示的物理量，明確圖像的種類。(2)看圖線本身，識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化關(guān)系，從而分析對(duì)應(yīng)的物理過程。(3)看圖線的截距、斜率、交點(diǎn)、圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”等的物理意義。(4)弄清“圖像與公式”“圖像與圖像”“圖像與物體”之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式建立相關(guān)方程解題。[典例體驗(yàn)][典例]

(2022·潮州高一檢測(cè))如圖甲所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過A點(diǎn)時(shí)給物體一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得v-t圖像如圖乙所示。取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)10s內(nèi)物體的位移；(3)物體再次回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小。[針對(duì)訓(xùn)練]1．如圖所示，在光滑的水平面上有一段長為L、質(zhì)量分布均勻的繩子，繩子在水平向左的恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。繩子上某一點(diǎn)到繩子右端的距離為x，設(shè)該處的張力為T，則能正確描述T與x之間的關(guān)系的圖像是

(

)答案：A

答案：A

綜合提能(二)動(dòng)力學(xué)中的連接體問題[融通知能]1．連接體

多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由細(xì)繩、輕桿、輕彈簧等連接)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體。2．連接體的分類(1)加速度相同的連接體；(2)加速度不同的連接體。3．解決連接體問題的兩種方法[答案]

C[答案]

BD/方法技巧/整體法、隔離法的選取原則(1)對(duì)于加速度相同的連接體，如果要求物體之間的作用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)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”。(2)對(duì)于加速度不同的連接體問題一般選擇隔離法。答案：A答案：B綜合提能(三)動(dòng)力學(xué)中的臨界問題[融通知能]1．動(dòng)力學(xué)中臨界問題的特征

在動(dòng)力學(xué)問題中出現(xiàn)某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))剛好要發(fā)生或剛好不發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)即為臨界問題。問題中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”“恰能”等關(guān)鍵詞語，一般都會(huì)涉及臨界問題，隱含相應(yīng)的臨界條件。2．臨界問題的常見類型及臨界條件(1)彈力發(fā)生突變的臨界條件

彈力發(fā)生在兩物體的接觸面之間，是一種被動(dòng)力，其大小由物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。相互接觸的兩個(gè)物體將要脫離的臨界條件是彈力為零。(2)摩擦力發(fā)生突變的臨界條件摩擦力是被動(dòng)力，由物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)決定。①靜摩擦力為零是運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向發(fā)生變化的臨界狀態(tài)。②靜摩擦力最大是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)。3．求解臨界極值問題的三種常用方法極限法把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達(dá)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(shí)，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(shí)，往往用假設(shè)法解決問題數(shù)學(xué)方法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件[典例體驗(yàn)][典例]如圖所示，細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球(重力加速度為g)。(1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力剛好等于零？(2)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零？(3)當(dāng)滑塊以a′＝2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線中的拉力為多大？答案：BD2．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上端固定一勁度系數(shù)為k的輕

彈簧，彈簧下端連有一質(zhì)量為m的小球，小球被一垂直于斜面

的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變。若手持擋板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面勻加速下滑，求：(1)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球的速度達(dá)到最大，小球經(jīng)過的最小路程。解析：