二輪復習專題A勻速直線運動規(guī)律在力學中的應用

1、專題二恒力作用下的直線運動專題二恒力作用下的直線運動 0200220221322. 212.2.tttmnvvatvvsv tatsvttvvassssssaTssmn aT 一、勻變速直線運動基本公式：二、勻變速直線運動中幾個常用的推論速度隨時間變化的規(guī)律：位移隨時間變化的規(guī)律：速度位移關(guān)系式：任意連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移之差為一恒量：可以推廣到231212212202123322.21 4.212312 3 . tnnntsnssssvvvvTTssvTvvvsssvvvvn運動過程的中間時刻的瞬時速度，等于物體在這段時間內(nèi)的平均速度：，即，運動過程的中點位置三、初速度為零的勻變速直線運動

2、的幾個的瞬時速度：末、 末、 末速度之比 例比式2222123123 1231 2 3.12313521123.1( 21) ( 32 3245)nNnNsssssssnsssssssNlllttttnllltttt內(nèi)、 內(nèi)、內(nèi)位移之比 第 內(nèi)、第 內(nèi)、第 內(nèi)位移之比 通過前一個 、前二個 、前三個所用時間之比 通過第一個 、第二個 、第三個所用時間之比 (1)NN12.3xxyyaFmFmaFmaFma合合牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非有力迫使它改變這種狀態(tài)牛頓第二定律物體的加速度 跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量 成反比寫成公式為，推廣：牛頓第三定律兩個物

3、體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在四、牛頓運動定律同一條直線上一、牛頓運動定律應用的兩種基本形式一、牛頓運動定律應用的兩種基本形式 112牛頓運動定律應用的兩種基本類型已知物體的受力情況，求解物體的運動情況解決這類題目，一般是應用牛頓運動定律求出物體的加速度，再根據(jù)物體的初始條件，應用運動學公式，求出物體運動的情況，即求出物體在任意時刻的位置、速度及運動軌跡已知物體的運動情況，求解物體的受力情況解決這類題目，一般是應用運動學公式求出物體的加速度，再應用牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進而求出物體所受的其他外力流程圖如下： 200kg0.051.3732.0m.s在黑龍江的

4、大興安嶺原始森林，冬季狗拉雪橇仍然是當?shù)鼐用褚环N重要的運輸工具，阿翔和小莉同學同乘一輛雪橇去上學，已知雪橇及人的總質(zhì)量為，與水平冰面間動摩擦因數(shù)為若一只狗沿與水平方向成傾角斜向上拉雪橇，使雪橇加速啟動后的第 內(nèi)位移為若雪橇啟動時加速度恒定，則狗的拉力【例】有多大？22323222222232 31122222.0m/s0.8m/s()32ssssatatsatt由于雪橇初速為零，則在第 內(nèi)的位移為：得對雪橇進行受力分析如圖所示，由牛頓第解析：二定律：cossin0313.31333N.FfmaNFmgfNFN答案：代入數(shù)值得【點評】 本題是已知運動求受力的典型例題，在求解相關(guān)問題時要注意加速度

5、是連接力與運動的橋梁，要求出加速度才能進行相關(guān)的計算 2122kg28N.10m/s .18s642m.26(20039)smFgtHfth航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量，動力系統(tǒng)提供的恒定升力試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升設飛行器飛行時所受的阻力大小不變， 取第一次試飛，飛行器飛行時到達高度求飛行器所受阻力 的大小；第二次試飛，飛行器飛行時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力求飛行器能達到的最【例 】江蘇大高度 ；為卷了使飛行3.t器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間【解析】 121 1111211 2221124N212aHa tFmgfmafvssa

6、tas第一次飛行中，設加速度為勻加速運動由牛頓第二定律解得第二次飛行中，設失去升力時的速度為 ，上升的高度為勻加速運動設失去升力后的速度為 ，上升的高度為 22111 2221234334223333 33433 21 4N2 42m 242m3223 2s(2.1s)2 3s(2.1 s)2mgfmavva tsahssaavmgfmaFfmgmavvhva taat由牛頓第二定律解得設失去升力下降階段加速度為 ；恢復升力后加速度為 ，恢復升力時答案： 速度為 由牛頓第二定律解或或且 得2、超重與失重問題的討論 03490N.2-1-1vt() 3 (2 00)()9tt某人在地面上用彈簧秤

7、稱得體重為他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重， 至 時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運行的圖可能是 取電梯向上運動的方【例 】廣東卷向為正圖2-1-1【解析解析】0112230112230112ttttttttttttAttttt由圖可知，在 時間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實際重力，則處于失重狀態(tài)，此時具有向下的加速度，在 階段彈簧秤示數(shù)等于實際重力，則既不超重也不失重，在 階段，彈簧秤示數(shù)大于實際重力，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度，若電梯向下運動，則 時間內(nèi)向下加速， 階段勻速運動， 階段減速下降， 正確；若電梯向上運動，則 時間內(nèi)向上減速， 階段停止運動，2301tDBCtADt 階段加速上升

8、， 正確； 、 項 內(nèi)超重，不符合題意，錯答案：誤【點評】“” 不論超重、失重或完全失重，物體的重力依然不變，只是 視重 改變，重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，地球?qū)ξ矬w的引力不會由于物體具有向上或向下的加速度而改變3、巧用整體法和隔離法處理連接體問題、巧用整體法和隔離法處理連接體問題12121212121212122-1-2()4ABmmABmmCmmD如圖所示，兩個物體中間用一根不計質(zhì)量的輕桿相連， 、 兩物體質(zhì)量分別為、，它們和斜面間的動摩擦因數(shù)分別為 、，當它們在斜面上加速下滑時，關(guān)于桿的受力情況，以下說法正確的是 若 ，則桿一定受到壓力作用若，則桿受到壓力作用若，則桿受到壓力作用

9、只要，則桿的兩端既不受拉力【例 】也不受壓力圖2-1-2【解析解析】1211221211111212121212sincoscos.sincoscos .00.mmgm gm gmmaAAm gFm gm am mFgFmmFADAD 以整體為研究對象，設斜面傾角為 ，應用牛頓第二定律有以 為研究對象，假設桿對 的力沿斜面向下，由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得當時，則桿受壓力；當，則桿既不受壓力也不受拉力選答案：，故【同類變式1】002-1-3.() .) .) . mmllllAmgBmmglllCmgl如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一個質(zhì)量為的平盤，盤中有一質(zhì)量為 的物體，當盤靜止時，彈簧

10、的長度比其自然長度伸長了 今向下拉盤使彈簧再伸長后停止，然后松手放開，設彈簧總處在彈性限度之內(nèi)，則剛松手時盤對物體的支持力等于 (1(10 .lDmmgl【解析解析】000() 1A lklmmgk llmmgmmamFmgmalFmgl 當彈簧伸長了 靜止時，對整體，有當松開手時，對整體，有對 有聯(lián)立解得（答案：）4、臨界問題、臨界問題2451.ABmAFABF 如圖所示，有 、 兩個楔形木塊，質(zhì)量均為 ，靠在一起放于水平面上，它們與接觸面的傾角為 現(xiàn)對木塊 施一水平推力 ，若不計一切摩擦，要使 、 一起運動而不發(fā)生相對滑動，求水平推力 不得超過的【例 】最大值圖2-1-42BAABABFm

11、aABBAFAB一起運動，則以整體為研究對象，由牛頓第二定律得：當 推著 向前加速時， 對 的反作用力會將 向解上抬升而與 發(fā)析：生相對滑動0AABN 以 為研究對象，其受力情況如下圖所示由圖可知，、 一起運動而不發(fā)生相對滑動的臨界條件是：cossin2tan2tan .BABAFmgFFmaFmgmg豎直方向水平方向聯(lián)立上式可得即水平推力的最大值為【點評】AB 此題的關(guān)鍵是要根據(jù)物體受力特征來分析為何可能發(fā)生相對滑動，從而找出臨界條件5、傳送帶問題、傳送帶問題物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿斜面向下的滑動摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，受力分析如下解

12、析：圖所示；02-1-53716m10m/s0.5kg60.5ABvAB如圖所示，傳送帶與地面的傾角，從 到 的長度為，傳送帶以的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端無初速地放一個質(zhì)量為的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因【例數(shù)，求物體從 運動到 所需要的時間】是多少？圖2-1-5tan當物體加速至與傳送帶速度相等時，由于，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，受力分析如圖所示121sincossincos10m/smgmgmaagg開始階段由牛頓第二定律得：；所以；11122222222/1s/ 25m16

13、m10/“”sincos2m/s/ 21s11s()ABtv asa tm sBmgmgmaaBtLsvta ttt 物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間；發(fā)生的位移：；物體加速到時仍未到達 點第二階段，滑動摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了 突變 由牛頓第二定律得：；所以；設第二階段物體滑動到 的時間為 ，則：；解得：，舍去 故物體122s.ttt經(jīng)歷的總時間【點評】 傳送帶這類題目難度較大，摩擦力的情形比較復雜，物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，解題時一定要分析清楚摩擦力是動力還是阻力，摩擦力的種類和方向，還要對運動和力的關(guān)系以及物理過程的程序要理順，才能有清晰的解題思路摩擦力不論是其大小

14、的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時刻6、兩個勻變速運動的相關(guān)性問題、兩個勻變速運動的相關(guān)性問題002(2).2176rABmmL LrLFABvBv 在光滑的水平軌道上有兩個半徑都是 的小球 和 ，質(zhì)量分別為 和，當兩球心間的距離大于比大得多 時，兩球之間無相互作用力；當兩球心間的距離等于或小于 時，兩球間存在相互作用的恒定斥力設球從遠離 球處以速度 沿兩球連心線向原來靜止的球運動，如圖所示欲使兩球不發(fā)生接觸，必須滿足例什么條件？圖2-1-612 .2rABABLABABr本題是典型的追及問題，欲使兩球剛好不發(fā)生接觸的條件是：兩物體在某時刻處于同一位置且速度相同求

15、解本題時，還應該注意，兩小球不能視為質(zhì)點，兩者剛好接觸時其球心間的距離為利用牛頓第二定律和運動學公式求解球向 球接近至 、 間的距離小于 之后， 球的速度逐漸減小， 球從靜止開始加速運動，兩球間的距離逐漸減小當 、 的速度相等時，兩球間的距離最小若此距離大于，則兩球解就析解法：不會接觸122112122 .vvLssrvvABssLAB所以不接觸的條件是，其中 、 為當兩球間距離最小時、 兩球的速度； 、 為兩球間距離從 變至最小的過程中， 、 兩球通過的位移12102221020221122 232vABFFABaammFFvvtvtmmFFsv ttstmmF Lrm由牛頓第二定律得在 球減速運動和 球加速運動的過程中，、 兩球的加速度大小為，由勻加速運動公式得，聯(lián)立解得1202112120 00 0121002000022121222