微專題2　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 課件

物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系微專題2牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用01典題分類(lèi)講練結(jié)合02分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)類(lèi)型一連接體中整體法和隔離法的應(yīng)用

在解決連接體問(wèn)題時(shí)，隔離法和整體法往往交叉運(yùn)用，可以優(yōu)化解題思路和方法，使解題過(guò)程簡(jiǎn)潔明了．兩種方法選擇原則如下：1．求加速度相同的連接體的加速度或合外力時(shí)，優(yōu)先考慮“整體法”；2．求物體間的作用力時(shí)，再用“隔離法”；3．如果連接體中各部分的加速度不同，一般選用“隔離法”．√[針對(duì)訓(xùn)練1]

(多選)(2022·四川樹(shù)德中學(xué)月考)如圖所示，一輛小車(chē)沿傾角為θ的固定斜面下滑，質(zhì)量為m的小球通過(guò)細(xì)線懸掛在小車(chē)上，與小車(chē)一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)．圖中虛線①垂直于斜面，虛線②平行于斜面，虛線③沿豎直方向，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(

)A．如果細(xì)線與虛線③重合，則小球的加速度為0B．如果細(xì)線與虛線①重合，則小球的加速度大小為gsinθC．如果細(xì)線與虛線①重合，則細(xì)線的拉力大小為mgsinθD．如果小車(chē)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)足夠大，細(xì)線可能與虛線②重合√√解析：如果細(xì)線與虛線③重合，則小球受力方向只能沿豎直方向，小球不可能沿斜面做加速運(yùn)動(dòng)，所以小球的加速度為零，故A正確；如果細(xì)線與虛線①重合，小球垂直斜面方向上受力平衡，沿斜面方向，由牛頓第二定律mgsinθ＝ma，解得a＝gsinθ，此時(shí)細(xì)線的拉力為T(mén)＝mgcosθ，故B正確，C錯(cuò)誤；如果小車(chē)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)足夠大，假設(shè)小車(chē)能沿斜面做減速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)加速度沿斜面向上，小球與小車(chē)一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，則小球的加速度沿斜面向上，若細(xì)線與虛線②重合，小球所受的合力方向不可能沿斜面向上，與假設(shè)矛盾，故D錯(cuò)誤．類(lèi)型二牛頓運(yùn)動(dòng)定律與圖像的綜合問(wèn)題

解決這類(lèi)問(wèn)題的基本步驟1．看清坐標(biāo)軸所表示的物理量，明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)的制約關(guān)系．2．看圖線本身，識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢(shì)，從而分析具體的物理過(guò)程．3．看交點(diǎn)，分清兩個(gè)相關(guān)量的變化范圍及給定的相關(guān)條件．明確圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的物理意義．在看懂以上三個(gè)方面后，進(jìn)一步弄清“圖像與公式”“圖像與圖像”“圖像與物體”之間的聯(lián)系與變通，以便對(duì)有關(guān)的物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷．【例2】(多選)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長(zhǎng)直桿上，環(huán)與桿的摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，同時(shí)對(duì)環(huán)加一個(gè)豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者關(guān)系為F＝kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖像可能是圖中的(

)√√√[解析]

當(dāng)kv0＝mg時(shí)物體與直桿間無(wú)擠壓，物體不受摩擦力的作用而勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)于圖像A；當(dāng)kv0<mg時(shí)，豎直方向上kv＋N＝mg，水平方向上μN(yùn)＝ma，可知隨著物體速度的減小物體的加速度增大，直到速度減小到零，對(duì)應(yīng)于圖像B；當(dāng)kv0>mg時(shí)，豎直方向上kv＝mg＋N，水平方向上μN(yùn)＝ma，可知隨著物體速度的減小物體的加速度減小，直到速度減小到使kv＝mg時(shí)加速度也減小到零，此后物體勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)于圖像D，故A、B、D正確．[針對(duì)訓(xùn)練2]

(多選)一物體以一定的初速度從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升到最高點(diǎn)后又沿斜面滑下，某段時(shí)間的速度—時(shí)間圖像如圖所示，g取10m/s2，由此可知(

)A．斜面傾角為30°B．斜面傾角為37°C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25D．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5√√類(lèi)型三滑塊—滑板模型

滑塊—滑板模型的三個(gè)基本關(guān)系加速度關(guān)系如果板、塊之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以用“整體法”求出它們一起運(yùn)動(dòng)的加速度；如果板、塊之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用“隔離法”求出板、塊運(yùn)動(dòng)的加速度．應(yīng)注意找出板、塊是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)等隱含的條件速度關(guān)系板、塊之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，認(rèn)清板、塊的速度關(guān)系，從而確定板、塊受到的摩擦力．應(yīng)注意當(dāng)板、塊的速度相同時(shí)，摩擦力會(huì)發(fā)生突變的情況位移關(guān)系板、塊疊放在一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析板、塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，認(rèn)清板、塊對(duì)地的位移和板、塊之間的相對(duì)位移之間的關(guān)系√√√[針對(duì)訓(xùn)練3]

(多選)如圖所示，光滑水平面上，木板m1向左勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)刻，木塊從木板的左端向右以與木板相同大小的速度滑上木板，t1時(shí)刻，木塊和木板相對(duì)靜止，共同向左勻速運(yùn)動(dòng)．以v1和a1表示木板的速度和加速度，以v2和a2表示木塊的速度和加速度，以向左為正方向，則下列圖像中正確的是(

)√√解析：t＝0時(shí)刻，木塊從木板的左端向右以與木板相同大小的速度滑上木板，在摩擦力作用下，二者均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)題述“t1時(shí)刻，木塊和木板相對(duì)靜止，共同向左勻速運(yùn)動(dòng)”可知木塊加速度大小大于木板，圖像B、D正確．類(lèi)型四傳送帶模型

1．水平傳送帶(勻速運(yùn)動(dòng))情景結(jié)果物體到達(dá)傳送帶的另一端時(shí)速度還沒(méi)有達(dá)到傳送帶的速度該物體一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)2.傾斜傳送帶(1)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：對(duì)于傾斜傳送帶，分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵．(2)兩種情況①如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，傳送帶只能下傳物體，兩者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿傳送帶向下．②如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，不論上傳還是下傳物體，物體都是先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，共速后做勻速直線運(yùn)動(dòng)．【例4】如圖所示，傳送帶保持以1m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝0.5kg的物體從離傳送帶很近的a點(diǎn)輕輕地放上去，設(shè)物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因