最新人教版高中物理一輪復(fù)習(xí)課件：32牛頓第二定律-兩類動力學(xué)問題

第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題2019/7/311第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題2019/7/311考點1牛頓第二定律1.內(nèi)容物體加速度的大小跟它受到的________成正比，跟物體的_____成反比，加速度的方向跟________的方向相同.2.表達(dá)式：_______作用力質(zhì)量作用力F=ma2019/7/312考點1牛頓第二定律1.內(nèi)容作用力質(zhì)量作用力F=ma3.適用范圍(1)只適用于______參考系，即相對于地面______或__________運動的參考系；(2)只適用于解決______物體的______運動問題，不能用來處理微觀粒子的高速運動問題.慣性靜止勻速直線宏觀低速2019/7/3133.適用范圍慣性靜止勻速直線宏觀低速2019/7/313牛頓第二定律的“五個性質(zhì)”公式F=ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)與a同向a與F對應(yīng)同一時刻，即a為某時刻的加速度時，則F為該時刻物體所受到的力F是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因為物體受到了力矢量性瞬時性因果性2019/7/314牛頓第二定律的“五個性質(zhì)”公式F=ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)①加速度a相對同一慣性系（一般指地面）②F=ma中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)③F=ma中，各量統(tǒng)一使用國際單位①作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律②物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和③分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即：Fx=max，F(xiàn)y=may同一性獨立性2019/7/315①加速度a相對同一慣性系（一般指地面）①作用于物體上的每一個雨點從高空由靜止下落，在下落過程中，受到的阻力與雨點下落的速度成正比，圖中能正確反映雨點下落運動情景的是()A.①② B.②③ C.①④ D.①③2019/7/316雨點從高空由靜止下落，在下落過程中，受到的阻力與雨點下落的速【解析】選D.選下落的雨點為研究對象，進(jìn)行受力分析可知，它受重力mg和空氣阻力F阻＝kv.隨著速度增大，阻力F阻逐漸增大.由牛頓第二定律得mg－F阻＝ma，可知雨點先做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動，故①、③圖象正確，④圖象錯誤.②圖象表示物體做勻速直線運動過程，顯然和實際過程相違背，因而②圖象錯誤，正確選項為D.2019/7/317【解析】選D.選下落的雨點為研究對象，進(jìn)行受力分析可知，201.兩類動力學(xué)問題(1)已知受力情況求物體的__________.(2)已知運動情況求物體的__________.運動情況受力情況考點2牛頓定律的應(yīng)用2019/7/3181.兩類動力學(xué)問題運動情況受力情況考點2牛頓定律的應(yīng)用22.解決兩類基本問題的方法以________為“橋梁”，由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖：加速度2019/7/3192.解決兩類基本問題的方法加速度2019/7/3191.兩類動力學(xué)問題的基本解題方法(1)由受力情況判斷物體的運動狀態(tài)，處理思路是：先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運動學(xué)公式，就可以求出物體在任一時刻的速度和位移，也就可以求解物體的運動情況.(2)由運動情況判斷物體的受力情況，處理思路是：已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出加速度，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力，至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法則(平行四邊形定則)或正交分解法.2019/7/31101.兩類動力學(xué)問題的基本解題方法2019/7/31102.兩類動力學(xué)問題的解題步驟(1)明確研究對象.根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體.(2)分析物體的受力情況和運動情況.畫好受力分析圖和過程圖，明確物體的運動性質(zhì)和運動過程.(3)選取正方向或建立坐標(biāo)系.通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標(biāo)軸的正方向.(4)求合外力F合.(5)根據(jù)牛頓第二定律F=ma列方程求解，必要時要對結(jié)果進(jìn)行討論.2019/7/31112.兩類動力學(xué)問題的解題步驟2019/7/3111(?？谀M)如圖所示，一固定不動的光滑斜面，傾角為θ，高為h.一質(zhì)量為m的物體從斜面的頂端由靜止開始滑下，求物體從頂端滑到底端所用的時間及滑到底端時速度的大小.2019/7/3112(?？谀M)如圖所示，一固定不動的光滑斜面，傾角為2019/【解析】物體受力如圖所示，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma解得：a=gsinθ由得：解得：由v=v0+at得：v=at=gsinθ·=答案：2019/7/3113【解析】物體受力如圖所示，2019/7/31131.單位制：由__________和__________一起組成了單位制2.基本單位：________的單位.力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是_____、_____、_____，它們的國際單位分別是__、_、_3.導(dǎo)出單位：由________根據(jù)邏輯關(guān)系推導(dǎo)出的其他物理量的單位考點3單位制基本單位導(dǎo)出單位基本量質(zhì)量時間長度kgsm基本量2019/7/31141.單位制：由__________和__________一起國際單位制中的七個基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克kg時間電流熱力學(xué)溫度物質(zhì)的量發(fā)光強(qiáng)度IVnTIt秒sA安［培］開［爾文］Kmol摩［爾］坎［德拉］cd2019/7/3115國際單位制中的七個基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號(多選)關(guān)于單位制，下列說法中正確的是()A.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位B.kg、m、C是基本單位C.在國際單位制中，時間的單位是s,屬基本單位D.在國際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的【解析】選C、D.力學(xué)中的基本單位有三個:kg、m、s.有些物理單位屬于基本單位，但不是國際單位，如厘米(cm)、克(g)、小時(h)等；有些單位屬于國際單位，但不是基本單位，如:米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛頓(N)等.2019/7/3116(多選)關(guān)于單位制，下列說法中正確的是()2019/7瞬時性問題分析【例證1】如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接，兩個大小分別為F1=30N，F(xiàn)2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()2019/7/3117瞬時性問題分析201A.彈簧測力計的示數(shù)是10NB.彈簧測力計的示數(shù)是50NC.在突然撤去F2的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變D.在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度不變【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：(1)先對整體受力分析求解加速度，再進(jìn)一步隔離m1(或m2)求得彈簧測力計的示數(shù)；(2)撤去F1或F2的瞬間，明確哪些力突變，哪些力不突變.2019/7/3118A.彈簧測力計的示數(shù)是10N2019/7/3118【自主解答】選C.設(shè)彈簧的彈力為F，系統(tǒng)加速度為a.對系統(tǒng)：F1-F2=(m1+m2)a，對m1:F1-F=m1a，聯(lián)立兩式解得：a=2m/s2，F(xiàn)=26N，故A、B兩項都錯誤；在突然撤去F2的瞬間，兩物體間的距離不能發(fā)生突變，所以彈簧的長度在撤去F2的瞬間沒變化，彈簧上的彈力不變，故C項正確；若突然撤去F1，物體m1所受的合外力方向向左，而沒撤去F1時，合外力方向向右，所以m1的加速度發(fā)生變化，故D項錯誤.2019/7/3119【自主解答】選C.設(shè)彈簧的彈力為F，系統(tǒng)加速度為a.2019【總結(jié)提升】瞬時性問題的解題技巧1.分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是明確該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度，此類問題應(yīng)注意以下幾種模型：2019/7/3120【總結(jié)提升】瞬時性問題的解題技巧2019/7/3120

特性模型

受外力時的形變量力能否突變

產(chǎn)生拉力或支持力

質(zhì)量

內(nèi)部彈力輕繩微小不計可以只有拉力沒有支持力

不計處處相等

橡皮繩較大不能只有拉力沒有支持力2019/7/3121特性受外力時的形變量力能產(chǎn)生拉力質(zhì)量內(nèi)部輕繩微小不

特性模型

受外力時的形變量力能否突變

產(chǎn)生拉力或支持力

質(zhì)量

內(nèi)部彈力輕彈簧較大不能既可有拉力也可有支持力不計

處處相等

輕桿微小不計可以既可有拉力也可有支持力2019/7/3122特性受外力時的形變量力能產(chǎn)生拉力質(zhì)量內(nèi)部輕彈簧較大2.在求解瞬時性加速度問題時應(yīng)注意(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進(jìn)行受力分析和運動分析.(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變.2019/7/31232.在求解瞬時性加速度問題時應(yīng)注意2019/7/3123【變式訓(xùn)練】(徐州模擬)一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當(dāng)彈簧從自由長度到第一次達(dá)最長這一過程中，滑塊的速度和加速度變化的情況是()2019/7/3124【變式訓(xùn)練】(徐州模擬)一皮2019/7/3124A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度減小C.速度先增大后減小，加速度先增大后減小D.速度先增大后減小，加速度先減小后增大【解析】選D.滑塊在水平方向受向左的滑動摩擦力Ff和彈簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐漸增大，所以加速度a先減小后反向增大，速度先增大后減小.2019/7/3125A.速度增大，加速度增大2019/7/3125【變式備選】如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的輕彈簧壓向左壁，小車向右加速運動.若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力FN1和車右壁受彈簧的壓力FN2的大小變化是()A.FN1不變，F(xiàn)N2變大 B.FN1變大，F(xiàn)N2不變C.FN1、FN2都變大 D.FN1變大，F(xiàn)N2減小2019/7/3126【變式備選】如圖所示，小車沿水平2019/7/3126【解析】選B.設(shè)小車的加速度大小為a，物塊的質(zhì)量為m，彈簧彈力大小為F，對物塊:FN1-F=ma，又加速度增大，合力FN1-F增大，而彈簧長度未變，彈力F不變，所以左壁受物塊的壓力FN1增大，而彈簧對右壁的壓力大小等于彈簧彈力，故FN2不變，B正確.2019/7/3127【解析】選B.設(shè)小車的加速度大小為a，物塊的質(zhì)量為m，彈簧2兩類動力學(xué)問題的規(guī)范求解【例證2】(16分)質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ=37°，如圖所示，力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25秒鐘后，速度減為零，求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x.(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)2019/7/3128兩類動力學(xué)問題的規(guī)范求解【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：(1)明確物體的受力情況，由牛頓第二定律列方程.(2)明確物體的運動過程，結(jié)合運動學(xué)公式求解.2019/7/3129【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：2019/7/312【規(guī)范解答】設(shè)力F作用時物體沿斜面上升加速度為a1，撤去力F后其加速度變?yōu)閍2，則：a1t1=a2t2 ①(2分)有力F作用時，對物體受力分析并建立直角坐標(biāo)系如圖：由牛頓第二定律可得：Fcosθ-mgsinθ-Ff1=ma1 ②(2分)Ff1=μFN1=μ(mgcosθ+Fsinθ) ③(2分)2019/7/3130【規(guī)范解答】設(shè)力F作用時物體沿斜面上升加速度為a1，撤去力F撤去力后，對物體受力分析如圖由牛頓第二定律可得：-mgsinθ-Ff2=-ma2 ④(2分)Ff2=μFN2=μmgcosθ ⑤(2分)聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得：a2=8m/s2,a1=5m/s2,μ=0.25 (3分)2019/7/3131撤去力后，對物體受力分析如圖2019/7/3131物體運動的總位移：＝16.25m (3分)答案：0.2516.25m2019/7/3132物體運動的總位移：2019/7/3132【總結(jié)提升】解答動力學(xué)兩類問題的基本程序1.明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點，如果是比較復(fù)雜的問題，應(yīng)該明確整個物理現(xiàn)象是由哪幾個物理過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點，再分別研究每一個物理過程.2.根據(jù)問題的要求和計算方法，確定研究對象，進(jìn)行分析，并畫出示意圖，圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號和方向，對每一個力都明確施力物體和受力物體，以免分析力時有所遺漏或無中生有.2019/7/3133【總結(jié)提升】解答動力學(xué)兩類問題的基本程序2019/7/3133.應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符號運算，解出所求物理量的表達(dá)式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結(jié)果.2019/7/31343.應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符【變式訓(xùn)練】中央電視臺近期推出了一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶.選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域.已知BC長度為L2=1m，瓶子質(zhì)量為m=0.5kg，瓶子與桌2019/7/3135【變式訓(xùn)練】中央電視臺近期推2019/7/3135面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直線運動(g取10m/s2)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？2019/7/3136面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=【解析】(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點速度正好為零，力作用時間最長，設(shè)最長作用時間為t1，有力作用時瓶做勻加速運動，設(shè)加速度為a1，t1時刻瓶的速度為v，力停止作用后瓶做勻減速運動，設(shè)此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得:F-μmg=ma1 ①μmg=ma2 ②加速運動過程中的位移x1= ③減速運動過程中的位移x2= ④位移關(guān)系滿足:x1+x2=L1 ⑤2019/7/3137【解析】(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點速度正好為零，力2又:v=a1t1 ⑥由以上各式解得:t1=s(2)要想游戲獲得成功，瓶滑到B點速度正好為零，力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則:=L1-L2 ⑦v′2=2a1d ⑧聯(lián)立解得:d=0.4m答案：(1)s(2)0.4m2019/7/3138又:v=a1t1 ⑥2019/7/3138臨界問題的分析【例證3】(南昌模擬)如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為θ=30°的光滑楔形塊A的頂端處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球.(1)當(dāng)楔形塊至少以多大的加速度向左加速運動時，小球?qū)πㄐ螇K壓力為零?(2)當(dāng)楔形塊以a=2g的加速度向左加速運動時，小球?qū)€的拉力為多大？2019/7/3139臨界問題的分析20【解題指南】“小球?qū)πㄐ螇K壓力為零”是小球剛好離開楔形塊的臨界條件，此時對應(yīng)小球離開楔形塊的加速度的最小值.對小球受力分析，根據(jù)牛頓運動定律列方程求解.2019/7/3140【解題指南】“小球?qū)πㄐ螇K壓力為零”是小球剛好離開楔形塊的臨【自主解答】(1)小球?qū)πㄐ螇K恰無壓力時受力情況如圖所示，由牛頓運動定律，得mgcotθ=ma0所以a0=gcotθ=gcot30°=g2019/7/3141【自主解答】(1)小球?qū)πㄐ螇K恰無壓力時受力情況如圖所示，2(2)當(dāng)a=2g時，由于a>a0，所以此時小球已離開楔形塊，設(shè)此時細(xì)線與水平方向的夾角為α,則其受力情況如圖所示，由牛頓運動定律，得mgcotα=ma即cotα=a/g=2,所以F′T=mg/sinα=mg或F′T=根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)€的拉力FT″=F′T=mg答案：(1)(2)2019/7/3142(2)當(dāng)a=2g時，由于a>a0，所以此時小球已離開楔形塊，【互動探究】在【例證3】中若題干條件不變,當(dāng)細(xì)線拉力剛好為零時,則楔形塊的加速度多大?運動方向如何?此時小球?qū)πㄐ螇K的壓力多大?【解析】設(shè)細(xì)線拉力剛好為零時,楔形塊的加速度為a0′,對小球受力分析如圖所示由牛頓運動定律得mgtanθ=ma0′,所以a0′=gtanθ=gtan30°=g,即細(xì)線拉力剛好為零時,楔形塊的加速度大小為g,方向水平向右.2019/7/3143【互動探究】在【例證3】中若題干條件不變,當(dāng)細(xì)線拉力剛好為零故楔形塊向右加速運動或向左減速運動.小球受到的彈力根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)πㄐ螇K的壓力F′N=FN=答案:向右加速運動或向左減速運動2019/7/3144故楔形塊向右加速運動或向左減速運動.2019/7/3144【總結(jié)提升】解決臨界問題的方法技巧1.臨界問題是指物體的運動性質(zhì)發(fā)生突變，要發(fā)生而尚未發(fā)生改變時的狀態(tài).此時運動物體的特殊條件往往是解題的突破口2.在動力學(xué)問題中常出現(xiàn)的臨界條件為(1)地面、繩子或桿的彈力為零；(2)相對靜止的物體間靜摩擦力達(dá)到最大，通常在計算中取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；2019/7/3145【總結(jié)提升】解決臨界問題的方法技巧2019/7/3145(3)兩物體分離瞬間滿足的三個要素：①加速度相同;②速度相同;③二者雖然相互接觸但相互作用力為零.(4)一個物體在另一個物體上滑動時恰不滑離的條件是運動到物體末端時二者速度恰好相等.3.解決此類問題，一般先以某個狀態(tài)為研究的突破點，進(jìn)行受力分析和運動分析，以臨界條件為切入點，根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)公式列方程求解討論2019/7/3146(3)兩物體分離瞬間滿足的三個要素：2019/7/3146考查內(nèi)容“假設(shè)法”的應(yīng)用【例證】如圖所示，車廂中有一傾角為30°的斜面，當(dāng)火車以10m/s2的加速度沿水平方向向左運動時，斜面上的物體m與車廂相對靜止，分析物體m所受摩擦力的方向.2019/7/3147考查內(nèi)容“假設(shè)法”的應(yīng)用【例證】如圖所示，車廂中有一傾角為2【規(guī)范解答】方法一：m受三個力作用，重力mg、彈力FN、靜摩擦力Ff，F(xiàn)f的方向難以確定，先假設(shè)Ff不存在，則受力分析如圖甲所示，mg與FN只能在水平方向產(chǎn)生mgtan30°的合力，此合力只能產(chǎn)生a=gtan30°=的加速度，因<10m/s2，即小于題目給定的加速度，故斜面對m的靜摩擦力沿斜面向下.2019/7/3148【規(guī)范解答】方法一：m受三個力作用，重力mg、彈力FN、靜摩方法二：如圖乙所示，假定m所受靜摩擦力Ff沿斜面向上，將加速度a正交分解，沿斜面方向根據(jù)牛頓運動定律得：mgsin30°-Ff=macos30°解得Ff＝m，F(xiàn)f為負(fù)值，說明Ff與假定方向相反，應(yīng)沿斜面向下.答案：方向沿斜面向下2019/7/3149方法二：如圖乙所示，假定m所受靜摩擦力Ff沿斜面向上，將加速物理學(xué)常見的理想模型理想化方法是一種科學(xué)抽象，是研究物理學(xué)的重要方法，它根據(jù)所研究問題(一般都是十分復(fù)雜，涉及諸多因素)的需要和具體情況，確定研究對象的主要因素和次要因素，抓住主要因素，忽略次要因素，排除無關(guān)干擾，從而簡明扼要地揭示事物的本質(zhì).在研究物理問題時，常通過建立理想模型來解決問題.理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型.2019/7/3150物理學(xué)常見的理想模型2019/7/3150

(1)對象模型.

用來代替研究對象實體的理想化模型，如質(zhì)點、點電荷、理想變壓器等都屬于對象模型.是對實物的一種理想簡化.(2)條件模型.

把研究對象所處的外部條件理想化建立的模型叫做條件模型.如光滑表面、輕桿、輕繩、輕彈簧、均勻介質(zhì)、勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場都屬于條件模型.是對相關(guān)環(huán)境的一種理想簡化.2019/7/3151(1)對象模型.2019/7/3151

(3)過程模型.

實際的物理過程都是諸多因素作用的結(jié)果，忽略次要因素的作用，只考慮主要因素引起的變化過程叫做過程模型.是對干擾因素的一種簡化.例如：在空氣中自由下落的物體，在高度不大時，空氣的作用忽略不計，可抽象為自由落體運動；另外勻速直線運動、勻變速直線運動、拋體運動、勻速圓周運動、穩(wěn)恒電流都屬于過程模型.

我們就輕桿、輕繩、輕彈簧等理想模型進(jìn)行討論2019/7/3152(3)過程模型.2019/7/3152

1.模型比較模型輕繩輕桿輕彈簧形變情況微小形變可忽略長度幾乎不變可伸可縮施力與受力能施、能受拉力能壓能拉能壓能拉

方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧方向

大小變化可突變可突變只能漸變2019/7/31531.模型比較模型輕繩輕桿輕彈簧形變

2.理想化模型問題的解題步驟

(1)分析問題屬于哪類理想化模型.(2)抓住模型的受力方向和大小變化的特點.2019/7/31542.理想化模型問題的解題步驟2019/7/3154【典題例證】細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球,小球用固定在墻上的水平彈簧支撐,小球與彈簧不粘連,平衡時細(xì)繩與豎直方向的夾角為53，如圖所示，以下說法正確的是(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8)()A.小球靜止時彈簧的彈力大小為mgB.小球靜止時細(xì)繩的拉力大小為mgC.細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)間D.細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)間2019/7/3155【典題例證】細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球,2019/7/3155【命題探究】本題屬于研究牛頓第二定律的瞬時性問題，關(guān)鍵是要求分析清楚此瞬間各個物體的受力情況以及各個模型的受力方向和大小變化特點.2019/7/3156【命題探究】本題屬于研究牛頓第二定律的瞬時性問題，關(guān)鍵是要求【深度剖析】選D.細(xì)繩燒斷前對小球進(jìn)行受力分析如圖所示，其中F1為彈簧的彈力，F(xiàn)2為細(xì)繩的拉力.由平衡條件得F2cos53°=mgF2sin53°=F1解得細(xì)繩燒斷瞬間，細(xì)繩的拉力突然變?yōu)榱悖鴱椈傻膹椓Σ蛔儯藭r小球所受的合力與F2等大反向，所以，小球的加速度立即變?yōu)?019/7/3157【深度剖析】選D.細(xì)繩燒斷前對小球進(jìn)行受力分析如圖所示，201.(多選)(南寧模擬)下列說法正確的是()A.物體所受到的合外力越大，其速度改變量也越大B.物體所受到的合外力不變(F合≠0)，其運動狀態(tài)就不改變C.物體所受到的合外力變化，其速度的變化率一定變化D.物體所受到的合外力減小時，物體的速度可能正在增大2019/7/31581.(多選)(南寧模擬)下列說法正確的是()2019/【解析】選C、D.物體所受到的合外力越大，物體的加速度(速度變化率)也越大，即速度變化得越快，但速度改變量還與時間有關(guān)，故選項A錯誤、C正確；物體的合外力不為零，就會迫使運動狀態(tài)(運動的快慢和方向)發(fā)生變化，選項B錯誤；合外力的大小與速度的大小之間沒有直接關(guān)系，選項D正確.2019/7/3159【解析】選C、D.物體所受到的合外力越大，物體的加速度(速度2.(北京高考)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下的一種極限運動.某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示，將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為()A.g B.2g C.3g D.4g2019/7/31602.(北京高考)“蹦極”就是2019/7/3160【解析】選B.從題圖中可以看出，最后繩子拉力穩(wěn)定不變，表明人已經(jīng)靜止不動，此時繩子的拉力等于重力，所以mg=0.6F0，根據(jù)牛頓第二定律，最大加速度amax=故B正確.2019/7/3161【解析】選B.從題圖中可以看出，最后繩子拉力穩(wěn)定不變，表明人3.(蘇州模擬)在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作.傳感器和計算機(jī)相連，經(jīng)計算機(jī)處理后得到壓力F隨時間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是()【解析】選D.由題意知同學(xué)下蹲，先向下加速運動，再向下減速到停止，加速度先向下，后向上，該同學(xué)先失重后超重，最后等重，符合的只有D.2019/7/31623.(蘇州模擬)在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學(xué)站在4.(鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，彈簧測力計外殼質(zhì)量為m，彈簧及掛鉤的質(zhì)量忽略不計，掛鉤上吊一重物.現(xiàn)用一豎直向上的外力拉彈簧測力計，當(dāng)彈簧測力計向上做勻速直線運動時，示數(shù)為F1;若讓彈簧測力計以加速度a向上做勻加速直線運動，則彈簧測力計的示數(shù)為(重力加速度為g)()A.mg B.F1+mgC.F1+ma D.(1+)F12019/7/31634.(鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，彈簧測力計外殼質(zhì)量為2019/7/【解析】選D.設(shè)所掛重物的質(zhì)量為M，對重物，勻速時：F1=Mg.向上加速時：F2-Mg=Ma.由以上兩式得F2=F1+·a=(1+)F1,故選D.2019/7/3164【解析】選D.設(shè)所掛重物的質(zhì)量為M，對重物，勻速時：F1=M5.質(zhì)量m＝10kg的物體，在F＝40N的水平向左的力的作用下，沿水平桌面從靜止開始運動.物體運動時受到的滑動摩擦力Ff＝30N.在開始運動后的第5s末撤去水平力F，求物體從開始運動到最后停止總共發(fā)生的位移.(保留三位有效數(shù)字)2019/7/31655.質(zhì)量m＝10kg的物體，在F＝40N的水平向左的力的【解析】加速過程由牛頓第二定律得：F-Ff=ma1解得：a1=1m/s25s末的速度：v=a1t=5m/s5s內(nèi)的位移：x1=a1t2=12.5m減速過程由牛頓第二定律得：Ff=ma2解得：a2=3m/s2減速位移：x2==4.2m總位移：x=x1+x2=16.7m答案：16.7m2019/7/3166【解析】加速過程由牛頓第二定律得：F-Ff=ma1解得：a1第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題2019/7/311第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題2019/7/311考點1牛頓第二定律1.內(nèi)容物體加速度的大小跟它受到的________成正比，跟物體的_____成反比，加速度的方向跟________的方向相同.2.表達(dá)式：_______作用力質(zhì)量作用力F=ma2019/7/312考點1牛頓第二定律1.內(nèi)容作用力質(zhì)量作用力F=ma3.適用范圍(1)只適用于______參考系，即相對于地面______或__________運動的參考系；(2)只適用于解決______物體的______運動問題，不能用來處理微觀粒子的高速運動問題.慣性靜止勻速直線宏觀低速2019/7/3133.適用范圍慣性靜止勻速直線宏觀低速2019/7/313牛頓第二定律的“五個性質(zhì)”公式F=ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)與a同向a與F對應(yīng)同一時刻，即a為某時刻的加速度時，則F為該時刻物體所受到的力F是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因為物體受到了力矢量性瞬時性因果性2019/7/314牛頓第二定律的“五個性質(zhì)”公式F=ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)①加速度a相對同一慣性系（一般指地面）②F=ma中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)③F=ma中，各量統(tǒng)一使用國際單位①作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律②物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和③分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即：Fx=max，F(xiàn)y=may同一性獨立性2019/7/315①加速度a相對同一慣性系（一般指地面）①作用于物體上的每一個雨點從高空由靜止下落，在下落過程中，受到的阻力與雨點下落的速度成正比，圖中能正確反映雨點下落運動情景的是()A.①② B.②③ C.①④ D.①③2019/7/316雨點從高空由靜止下落，在下落過程中，受到的阻力與雨點下落的速【解析】選D.選下落的雨點為研究對象，進(jìn)行受力分析可知，它受重力mg和空氣阻力F阻＝kv.隨著速度增大，阻力F阻逐漸增大.由牛頓第二定律得mg－F阻＝ma，可知雨點先做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動，故①、③圖象正確，④圖象錯誤.②圖象表示物體做勻速直線運動過程，顯然和實際過程相違背，因而②圖象錯誤，正確選項為D.2019/7/317【解析】選D.選下落的雨點為研究對象，進(jìn)行受力分析可知，201.兩類動力學(xué)問題(1)已知受力情況求物體的__________.(2)已知運動情況求物體的__________.運動情況受力情況考點2牛頓定律的應(yīng)用2019/7/3181.兩類動力學(xué)問題運動情況受力情況考點2牛頓定律的應(yīng)用22.解決兩類基本問題的方法以________為“橋梁”，由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖：加速度2019/7/3192.解決兩類基本問題的方法加速度2019/7/3191.兩類動力學(xué)問題的基本解題方法(1)由受力情況判斷物體的運動狀態(tài)，處理思路是：先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運動學(xué)公式，就可以求出物體在任一時刻的速度和位移，也就可以求解物體的運動情況.(2)由運動情況判斷物體的受力情況，處理思路是：已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出加速度，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力，至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法則(平行四邊形定則)或正交分解法.2019/7/31101.兩類動力學(xué)問題的基本解題方法2019/7/31102.兩類動力學(xué)問題的解題步驟(1)明確研究對象.根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體.(2)分析物體的受力情況和運動情況.畫好受力分析圖和過程圖，明確物體的運動性質(zhì)和運動過程.(3)選取正方向或建立坐標(biāo)系.通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標(biāo)軸的正方向.(4)求合外力F合.(5)根據(jù)牛頓第二定律F=ma列方程求解，必要時要對結(jié)果進(jìn)行討論.2019/7/31112.兩類動力學(xué)問題的解題步驟2019/7/3111(?？谀M)如圖所示，一固定不動的光滑斜面，傾角為θ，高為h.一質(zhì)量為m的物體從斜面的頂端由靜止開始滑下，求物體從頂端滑到底端所用的時間及滑到底端時速度的大小.2019/7/3112(?？谀M)如圖所示，一固定不動的光滑斜面，傾角為2019/【解析】物體受力如圖所示，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma解得：a=gsinθ由得：解得：由v=v0+at得：v=at=gsinθ·=答案：2019/7/3113【解析】物體受力如圖所示，2019/7/31131.單位制：由__________和__________一起組成了單位制2.基本單位：________的單位.力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是_____、_____、_____，它們的國際單位分別是__、_、_3.導(dǎo)出單位：由________根據(jù)邏輯關(guān)系推導(dǎo)出的其他物理量的單位考點3單位制基本單位導(dǎo)出單位基本量質(zhì)量時間長度kgsm基本量2019/7/31141.單位制：由__________和__________一起國際單位制中的七個基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克kg時間電流熱力學(xué)溫度物質(zhì)的量發(fā)光強(qiáng)度IVnTIt秒sA安［培］開［爾文］Kmol摩［爾］坎［德拉］cd2019/7/3115國際單位制中的七個基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號(多選)關(guān)于單位制，下列說法中正確的是()A.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位B.kg、m、C是基本單位C.在國際單位制中，時間的單位是s,屬基本單位D.在國際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的【解析】選C、D.力學(xué)中的基本單位有三個:kg、m、s.有些物理單位屬于基本單位，但不是國際單位，如厘米(cm)、克(g)、小時(h)等；有些單位屬于國際單位，但不是基本單位，如:米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛頓(N)等.2019/7/3116(多選)關(guān)于單位制，下列說法中正確的是()2019/7瞬時性問題分析【例證1】如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接，兩個大小分別為F1=30N，F(xiàn)2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()2019/7/3117瞬時性問題分析201A.彈簧測力計的示數(shù)是10NB.彈簧測力計的示數(shù)是50NC.在突然撤去F2的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變D.在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度不變【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：(1)先對整體受力分析求解加速度，再進(jìn)一步隔離m1(或m2)求得彈簧測力計的示數(shù)；(2)撤去F1或F2的瞬間，明確哪些力突變，哪些力不突變.2019/7/3118A.彈簧測力計的示數(shù)是10N2019/7/3118【自主解答】選C.設(shè)彈簧的彈力為F，系統(tǒng)加速度為a.對系統(tǒng)：F1-F2=(m1+m2)a，對m1:F1-F=m1a，聯(lián)立兩式解得：a=2m/s2，F(xiàn)=26N，故A、B兩項都錯誤；在突然撤去F2的瞬間，兩物體間的距離不能發(fā)生突變，所以彈簧的長度在撤去F2的瞬間沒變化，彈簧上的彈力不變，故C項正確；若突然撤去F1，物體m1所受的合外力方向向左，而沒撤去F1時，合外力方向向右，所以m1的加速度發(fā)生變化，故D項錯誤.2019/7/3119【自主解答】選C.設(shè)彈簧的彈力為F，系統(tǒng)加速度為a.2019【總結(jié)提升】瞬時性問題的解題技巧1.分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是明確該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度，此類問題應(yīng)注意以下幾種模型：2019/7/3120【總結(jié)提升】瞬時性問題的解題技巧2019/7/3120

特性模型

受外力時的形變量力能否突變

產(chǎn)生拉力或支持力

質(zhì)量

內(nèi)部彈力輕繩微小不計可以只有拉力沒有支持力

不計處處相等

橡皮繩較大不能只有拉力沒有支持力2019/7/3121特性受外力時的形變量力能產(chǎn)生拉力質(zhì)量內(nèi)部輕繩微小不

特性模型

受外力時的形變量力能否突變

產(chǎn)生拉力或支持力

質(zhì)量

內(nèi)部彈力輕彈簧較大不能既可有拉力也可有支持力不計

處處相等

輕桿微小不計可以既可有拉力也可有支持力2019/7/3122特性受外力時的形變量力能產(chǎn)生拉力質(zhì)量內(nèi)部輕彈簧較大2.在求解瞬時性加速度問題時應(yīng)注意(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進(jìn)行受力分析和運動分析.(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變.2019/7/31232.在求解瞬時性加速度問題時應(yīng)注意2019/7/3123【變式訓(xùn)練】(徐州模擬)一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當(dāng)彈簧從自由長度到第一次達(dá)最長這一過程中，滑塊的速度和加速度變化的情況是()2019/7/3124【變式訓(xùn)練】(徐州模擬)一皮2019/7/3124A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度減小C.速度先增大后減小，加速度先增大后減小D.速度先增大后減小，加速度先減小后增大【解析】選D.滑塊在水平方向受向左的滑動摩擦力Ff和彈簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐漸增大，所以加速度a先減小后反向增大，速度先增大后減小.2019/7/3125A.速度增大，加速度增大2019/7/3125【變式備選】如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的輕彈簧壓向左壁，小車向右加速運動.若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力FN1和車右壁受彈簧的壓力FN2的大小變化是()A.FN1不變，F(xiàn)N2變大 B.FN1變大，F(xiàn)N2不變C.FN1、FN2都變大 D.FN1變大，F(xiàn)N2減小2019/7/3126【變式備選】如圖所示，小車沿水平2019/7/3126【解析】選B.設(shè)小車的加速度大小為a，物塊的質(zhì)量為m，彈簧彈力大小為F，對物塊:FN1-F=ma，又加速度增大，合力FN1-F增大，而彈簧長度未變，彈力F不變，所以左壁受物塊的壓力FN1增大，而彈簧對右壁的壓力大小等于彈簧彈力，故FN2不變，B正確.2019/7/3127【解析】選B.設(shè)小車的加速度大小為a，物塊的質(zhì)量為m，彈簧2兩類動力學(xué)問題的規(guī)范求解【例證2】(16分)質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ=37°，如圖所示，力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25秒鐘后，速度減為零，求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x.(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)2019/7/3128兩類動力學(xué)問題的規(guī)范求解【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：(1)明確物體的受力情況，由牛頓第二定律列方程.(2)明確物體的運動過程，結(jié)合運動學(xué)公式求解.2019/7/3129【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：2019/7/312【規(guī)范解答】設(shè)力F作用時物體沿斜面上升加速度為a1，撤去力F后其加速度變?yōu)閍2，則：a1t1=a2t2 ①(2分)有力F作用時，對物體受力分析并建立直角坐標(biāo)系如圖：由牛頓第二定律可得：Fcosθ-mgsinθ-Ff1=ma1 ②(2分)Ff1=μFN1=μ(mgcosθ+Fsinθ) ③(2分)2019/7/3130【規(guī)范解答】設(shè)力F作用時物體沿斜面上升加速度為a1，撤去力F撤去力后，對物體受力分析如圖由牛頓第二定律可得：-mgsinθ-Ff2=-ma2 ④(2分)Ff2=μFN2=μmgcosθ ⑤(2分)聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得：a2=8m/s2,a1=5m/s2,μ=0.25 (3分)2019/7/3131撤去力后，對物體受力分析如圖2019/7/3131物體運動的總位移：＝16.25m (3分)答案：0.2516.25m2019/7/3132物體運動的總位移：2019/7/3132【總結(jié)提升】解答動力學(xué)兩類問題的基本程序1.明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點，如果是比較復(fù)雜的問題，應(yīng)該明確整個物理現(xiàn)象是由哪幾個物理過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點，再分別研究每一個物理過程.2.根據(jù)問題的要求和計算方法，確定研究對象，進(jìn)行分析，并畫出示意圖，圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號和方向，對每一個力都明確施力物體和受力物體，以免分析力時有所遺漏或無中生有.2019/7/3133【總結(jié)提升】解答動力學(xué)兩類問題的基本程序2019/7/3133.應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符號運算，解出所求物理量的表達(dá)式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結(jié)果.2019/7/31343.應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符【變式訓(xùn)練】中央電視臺近期推出了一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶.選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域.已知BC長度為L2=1m，瓶子質(zhì)量為m=0.5kg，瓶子與桌2019/7/3135【變式訓(xùn)練】中央電視臺近期推2019/7/3135面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直線運動(g取10m/s2)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？2019/7/3136面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=【解析】(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點速度正好為零，力作用時間最長，設(shè)最長作用時間為t1，有力作用時瓶做勻加速運動，設(shè)加速度為a1，t1時刻瓶的速度為v，力停止作用后瓶做勻減速運動，設(shè)此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得:F-μmg=ma1 ①μmg=ma2 ②加速運動過程中的位移x1= ③減速運動過程中的位移x2= ④位移關(guān)系滿足:x1+x2=L1 ⑤2019/7/3137【解析】(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點速度正好為零，力2又:v=a1t1 ⑥由以上各式解得:t1=s(2)要想游戲獲得成功，瓶滑到B點速度正好為零，力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則:=L1-L2 ⑦v′2=2a1d ⑧聯(lián)立解得:d=0.4m答案：(1)s(2)0.4m2019/7/3138又:v=a1t1 ⑥2019/7/3138臨界問題的分析【例證3】(南昌模擬)如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為θ=30°的光滑楔形塊A的頂端處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球.(1)當(dāng)楔形塊至少以多大的加速度向左加速運動時，小球?qū)πㄐ螇K壓力為零?(2)當(dāng)楔形塊以a=2g的加速度向左加速運動時，小球?qū)€的拉力為多大？2019/7/3139臨界問題的分析20【解題指南】“小球?qū)πㄐ螇K壓力為零”是小球剛好離開楔形塊的臨界條件，此時對應(yīng)小球離開楔形塊的加速度的最小值.對小球受力分析，根據(jù)牛頓運動定律列方程求解.2019/7/3140【解題指南】“小球?qū)πㄐ螇K壓力為零”是小球剛好離開楔形塊的臨【自主解答】(1)小球?qū)πㄐ螇K恰無壓力時受力情況如圖所示，由牛頓運動定律，得mgcotθ=ma0所以a0=gcotθ=gcot30°=g2019/7/3141【自主解答】(1)小球?qū)πㄐ螇K恰無壓力時受力情況如圖所示，2(2)當(dāng)a=2g時，由于a>a0，所以此時小球已離開楔形塊，設(shè)此時細(xì)線與水平方向的夾角為α,則其受力情況如圖所示，由牛頓運動定律，得mgcotα=ma即cotα=a/g=2,所以F′T=mg/sinα=mg或F′T=根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)€的拉力FT″=F′T=mg答案：(1)(2)2019/7/3142(2)當(dāng)a=2g時，由于a>a0，所以此時小球已離開楔形塊，【互動探究】在【例證3】中若題干條件不變,當(dāng)細(xì)線拉力剛好為零時,則楔形塊的加速度多大?運動方向如何?此時小球?qū)πㄐ螇K的壓力多大?【解析】設(shè)細(xì)線拉力剛好為零時,楔形塊的加速度為a0′,對小球受力分析如圖所示由牛頓運動定律得mgtanθ=ma0′,所以a0′=gtanθ=gtan30°=g,即細(xì)線拉力剛好為零時,楔形塊的加速度大小為g,方向水平向右.2019/7/3143【互動探究】在【例證3】中若題干條件不變,當(dāng)細(xì)線拉力剛好為零故楔形塊向右加速運動或向左減速運動.小球受到的彈力根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)πㄐ螇K的壓力F′N=FN=答案:向右加速運動或向左減速運動2019/7/3144故楔形塊向右加速運動或向左減速運動.2019/7/3144【總結(jié)提升】解決臨界問題的方法技巧1.臨界問題是指物體的運動性質(zhì)發(fā)生突變，要發(fā)生而尚未發(fā)生改變時的狀態(tài).此時運動物體的特殊條件往往是解題的突破口2.在動力學(xué)問題中常出現(xiàn)的臨界條件為(1)地面、繩子或桿的彈力為零；(2)相對靜止的物體間靜摩擦力達(dá)到最大，通常在計算中取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；2019/7/3145【總結(jié)提升】解決臨界問題的方法技巧2019/7/3145(3)兩物體分離瞬間滿足的三個要素：①加速度相同;②速度相同;③二者雖然相互接觸但相互作用力為零.(4)一個物體在另一個物體上滑動時恰不滑離的條件是運動到物體末端時二者速度恰好相等.3.解決此類問題，一般先以某個狀態(tài)為研究的突破點，進(jìn)行受力分析和運動分析，以臨界條件為切入點，根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)公式列方程求解討論2019/7/3146(3)兩物體分離瞬間滿足的三個要素：2019/7/3146考查內(nèi)容“假設(shè)法”的應(yīng)用【例證】如圖所示，車廂中有一傾角為30°的斜面，當(dāng)火車以10m/s2的加速度沿水平方向向左運動時，斜面上的物體m與車廂相對靜止，分析物體m所受摩擦力的方向.2019/7/3147考查內(nèi)容“假設(shè)法”的應(yīng)用【例證】如圖所示，車廂中有一傾角為2【規(guī)范解答】方法一：m受三個力作用，重力mg、彈力FN、靜摩擦力Ff，F(xiàn)f的方向難以確定，先假設(shè)Ff不存在，則受力分析如圖甲所示，mg與FN只能在水平方向產(chǎn)生mgtan30°的合力，此合力只能產(chǎn)生a=gtan30°=的加速度，因<10m/s2，即小于題目給定的加速度，故斜面對m的靜摩擦力沿斜面向下.2019/7/3148【規(guī)范解答】方法一：m受三個力作用，重力mg、彈力FN、靜摩方法二：如圖乙所示，假定m所受靜摩擦力Ff沿斜面向上，將加速度a正交分解，沿斜面方向根據(jù)牛頓運動定律得：mgsin30°-Ff=macos30°解得Ff＝m，F(xiàn)f為負(fù)值，說明Ff與假定方向相反，應(yīng)沿斜面向下.答案：方向沿斜面向下2019/7/3149方法二：如圖乙所示，假定m所受靜摩擦力Ff沿斜面向上，將加速物理學(xué)常見的理想模型理想化方法是一種科學(xué)抽象，是研究物理學(xué)的重要方法，它根據(jù)所研究問題(一般都是十分復(fù)雜，涉及諸多因素)的需要和具體情況，確定研究對象的主要因素和次要因素，抓住主要因素，忽略次要因素，排除無關(guān)干擾，從而簡明扼要地揭示事物的本質(zhì).在研究物理問題時，常通過建立理想模型來解決問題.理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型.2019/7/3150物理學(xué)常見的理想模型2019/7/3150

(1)對象模型.

用來代替研究對象實體的理想化模型，如質(zhì)點、點電荷、理想變壓器等都屬于對象模型.是對實物的一種理想簡化.(2)條件模型.

把研究對象所處的外部條件理想化建立的模型叫做條件模型.如光滑表面、輕桿、輕繩、輕彈簧、均勻介質(zhì)、勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場都屬于條件模型.是對相關(guān)環(huán)境的一種理想簡化.2019/7/3151(1)對象模型.2019/7/3151

(3)過程模型.

實際的物理過程都是諸多因素作用的結(jié)果，忽略次要因素的作用，只考慮主要因素引起的變化過程叫做過程模型.是對干擾因素的一種簡化.例如：在空氣中自由下落的物體，在高度不大時，空氣的作用忽略不計，可抽象為自由落體運動；另外勻速直線運動、勻變速直線運動、拋體運動、勻速圓周運動、穩(wěn)恒電流都屬于過程模型.

我們就輕桿、輕繩、輕彈簧等理想模型進(jìn)行討論2019/7/3152(3)過程模型.2019/7/3152

1.模型比較模型輕繩輕桿輕彈簧形變情況微小形變可忽略長度幾乎不變可伸可縮施力與受力能施、能受拉力能壓能拉能