二輪復(fù)習(xí)專題A勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在力學(xué)中的應(yīng)用

1、專題二恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)專題二恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng) 0200220221322. 212.2.tttmnvvatvvsv tatsvttvvassssssaTssmn aT 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式：二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)常用的推論速度隨時(shí)間變化的規(guī)律：位移隨時(shí)間變化的規(guī)律：速度位移關(guān)系式：任意連續(xù)相等時(shí)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(yùn)動(dòng)過(guò)程的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度：，即，運(yùn)動(dòng)過(guò)程的中點(diǎn)位置三、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)

2、的幾個(gè)的瞬時(shí)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(guò)前一個(gè) 、前二個(gè) 、前三個(gè)所用時(shí)間之比 通過(guò)第一個(gè) 、第二個(gè) 、第三個(gè)所用時(shí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(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(gè)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(yùn)動(dòng)定律同一條直線上一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的兩種基本形式一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的兩種基本形式 112牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的兩種基本類型已知物體的受力情況，求解物體的運(yùn)動(dòng)情況解決這類題目，一般是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體的加速度，再根據(jù)物體的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體運(yùn)動(dòng)的情況，即求出物體在任意時(shí)刻的位置、速度及運(yùn)動(dòng)軌跡已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求解物體的受力情況解決這類題目，一般是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進(jìn)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(dāng)?shù)鼐用褚环N重要的運(yùn)輸工具，阿翔和小莉同學(xué)同乘一輛雪橇去上學(xué)，已知雪橇及人的總質(zhì)量為，與水平冰面間動(dòng)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(dòng)后的第 內(nèi)位移為若雪橇啟動(dòng)時(shí)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(duì)雪橇進(jìn)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(diǎn)評(píng)】 本題是已知運(yùn)動(dòng)求受力的典型例題，在求解相關(guān)問(wèn)題時(shí)要注意加速度

5、是連接力與運(yùn)動(dòng)的橋梁，要求出加速度才能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算 2122kg28N.10m/s .18s642m.26(20039)smFgtHfth航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開(kāi)始豎直上升設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變， 取第一次試飛，飛行器飛行時(shí)到達(dá)高度求飛行器所受阻力 的大??；第二次試飛，飛行器飛行時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力求飛行器能達(dá)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(kāi)始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間【解析】 121 1111211 2221124N212aHa tFmgfmafvssa

6、tas第一次飛行中，設(shè)加速度為勻加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律解得第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為 ，上升的高度為勻加速運(yùn)動(dòng)設(shè)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(shè)失去升力下降階段加速度為 ；恢復(fù)升力后加速度為 ，恢復(fù)升力時(shí)答案： 速度為 由牛頓第二定律解或或且 得2、超重與失重問(wèn)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(shí)間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的圖可能是 取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方【例 】廣東卷向?yàn)檎龍D2-1-1【解析解析】0112230112230112ttttttttttttAttttt由圖可知，在 時(shí)間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實(shí)際重力，則處于失重狀態(tài)，此時(shí)具有向下的加速度，在 階段彈簧秤示數(shù)等于實(shí)際重力，則既不超重也不失重，在 階段，彈簧秤示數(shù)大于實(shí)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(yùn)動(dòng)，則 時(shí)間內(nèi)向下加速， 階段勻速運(yùn)動(dòng)， 階段減速下降， 正確；若電梯向上運(yùn)動(dòng)，則 時(shí)間內(nèi)向上減速， 階段停止運(yùn)動(dòng)，2301tDBCtADt 階段加速上升

8、， 正確； 、 項(xiàng) 內(nèi)超重，不符合題意，錯(cuò)答案：誤【點(diǎn)評(píng)】“” 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(huì)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(wèn)題、巧用整體法和隔離法處理連接體問(wèn)題12121212121212122-1-2()4ABmmABmmCmmD如圖所示，兩個(gè)物體中間用一根不計(jì)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(dòng)摩擦因數(shù)分別為 、，當(dāng)它們?cè)谛泵嫔霞铀傧禄瑫r(shí)，關(guān)于桿的受力情況，以下說(shuō)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(duì)象，設(shè)斜面傾角為 ，應(yīng)用牛頓第二定律有以 為研究對(duì)象，假設(shè)桿對(duì) 的力沿斜面向下，由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得當(dāng)時(shí)，則桿受壓力；當(dāng)，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(gè)質(zhì)量為的平盤，盤中有一質(zhì)量為 的物體，當(dāng)盤靜止時(shí)，彈簧

10、的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了 今向下拉盤使彈簧再伸長(zhǎng)后停止，然后松手放開(kāi)，設(shè)彈簧總處在彈性限度之內(nèi)，則剛松手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于 (1(10 .lDmmgl【解析解析】000() 1A lklmmgk llmmgmmamFmgmalFmgl 當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)了 靜止時(shí)，對(duì)整體，有當(dāng)松開(kāi)手時(shí)，對(duì)整體，有對(duì) 有聯(lián)立解得（答案：）4、臨界問(wèn)題、臨界問(wèn)題2451.ABmAFABF 如圖所示，有 、 兩個(gè)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(duì)木塊 施一水平推力 ，若不計(jì)一切摩擦，要使 、 一起運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求水平推力 不得超過(guò)的【例 】最大值圖2-1-42BAABABFm

11、aABBAFAB一起運(yùn)動(dòng)，則以整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：當(dāng) 推著 向前加速時(shí)， 對(duì) 的反作用力會(huì)將 向解上抬升而與 發(fā)析：生相對(duì)滑動(dòng)0AABN 以 為研究對(duì)象，其受力情況如下圖所示由圖可知，、 一起運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)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(diǎn)評(píng)】AB 此題的關(guān)鍵是要根據(jù)物體受力特征來(lái)分析為何可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而找出臨界條件5、傳送帶問(wèn)題、傳送帶問(wèn)題物體放在傳送帶上后，開(kāi)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(dòng)摩擦力，物體由靜止開(kāi)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(zhǎng)度為，傳送帶以的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因【例數(shù)，求物體從 運(yùn)動(dòng)到 所需要的時(shí)間】是多少？圖2-1-5tan當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，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(dòng)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(kāi)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(shí)需要的時(shí)間；發(fā)生的位移：；物體加速到時(shí)仍未到達(dá) 點(diǎn)第二階段，滑動(dòng)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(shè)第二階段物體滑動(dòng)到 的時(shí)間為 ，則：；解得：，舍去 故物體122s.ttt經(jīng)歷的總時(shí)間【點(diǎn)評(píng)】 傳送帶這類題目難度較大，摩擦力的情形比較復(fù)雜，物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，解題時(shí)一定要分析清楚摩擦力是動(dòng)力還是阻力，摩擦力的種類和方向，還要對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系以及物理過(guò)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(shí)刻6、兩個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性問(wèn)題、兩個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性問(wèn)題002(2).2176rABmmL LrLFABvBv 在光滑的水平軌道上有兩個(gè)半徑都是 的小球 和 ，質(zhì)量分別為 和，當(dāng)兩球心間的距離大于比大得多 時(shí)，兩球之間無(wú)相互作用力；當(dāng)兩球心間的距離等于或小于 時(shí)，兩球間存在相互作用的恒定斥力設(shè)球從遠(yuǎn)離 球處以速度 沿兩球連心線向原來(lái)靜止的球運(yùn)動(dòng)，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(wèn)題，欲使兩球剛好不發(fā)生接觸的條件是：兩物體在某時(shí)刻處于同一位置且速度相同求

15、解本題時(shí)，還應(yīng)該注意，兩小球不能視為質(zhì)點(diǎn)，兩者剛好接觸時(shí)其球心間的距離為利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)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(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，兩球間的距離逐漸減小當(dāng) 、 的速度相等時(shí)，兩球間的距離最小若此距離大于，則兩球解就析解法：不會(huì)接觸122112122 .vvLssrvvABssLAB所以不接觸的條件是，其中 、 為當(dāng)兩球間距離最小時(shí)、 兩球的速度； 、 為兩球間距離從 變至最小的過(guò)程中， 、 兩球通過(guò)的位移12102221020221122 232vABFFABaammFFvvtvtmmFFsv ttstmmF Lrm由牛頓第二定律得在 球減速運(yùn)動(dòng)和 球加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，、 兩球的加速度大小為，由勻加速運(yùn)動(dòng)公式得，聯(lián)立解得1202112120 00 0121002000022121222